大體上看，國際空間站可視為由兩大部分立體交叉組合而成：一部分是以俄羅斯的多功能艙為基礎，通過對接艙段及節點艙，與俄羅斯服務艙、實驗艙、生命保障艙、美國實驗艙、日本實驗艙、歐空局的“哥倫布”軌道設施等對接，形成空間站的核心部分。

國際空間站的各艙段劃分是：

一、“曙光”號功能艙（Zarya）

“曙光”號（Zarya）功能艙為國際空間站的第一個組件，於1998年11月20日由俄羅斯“質子-Ｋ”火箭從拜科努爾航天發射場發射升空。

二、“團結”號節點艙（Unity）

“團結”號（Unity）節點艙是國際空間站的第二個組件，也是國際空間站的第一個節點艙，於1998年12月4日由“奮進”號航天飛機送入軌道。

三、“星辰”號服務艙（Zvezda）

“星辰”號（Zvezda）服務艙是國際空間站的核心，是航天員生活和工作的主要場所，“星辰”號服務艙由俄羅斯出資和建造，於2000年7月12日發射，7月26日與國際空間站聯合體對接。

四、“命運”號實驗艙（Destiny）

“命運”號實驗艙（Destiny）是NASA命運號是NASA在1974年2月“空間實驗室”（Skylab）退役後的第一個永久性運作的在軌實驗室，於2001年2月與國際空間站“團結”號節點艙順利對接。“命運”號實驗艙是美國進行微重力科學與研究的場所，包括材料加工、生命科學、生物醫學實驗、流體試驗和地球科學等。

五、“尋求”號氣閘艙（Quest）

“尋求”號（Quest）氣閘艙是國際空間站主要的氣閘艙，由美國於2001年7月14日發射升空的。

六、“和諧”號節點艙（Harmony）

“和諧”號（Harmony）節點艙是國際空間站3個節點艙中的第2個，於2007年10月23日由“發現”號航天飛機發射升空。在國際空間站所起的作用是把美國“命運”號實驗艙和後來送入太空的歐洲航天局“哥倫布”號空間實驗艙、日本“希望”號空間實驗艙連接在一起。

七、“寧靜”號節點艙（Tranquility）

簡介：“寧靜”號（Tranquility）節點艙是國際空間站的第3個節點艙，由意大利泰利斯阿萊尼亞航天公司為NASA建造，長約7米，直徑約4.5米，在軌重量約18,160千克。“寧靜”號能夠為國際空間站上的航天員，以及包括氧氣生成器、水循環系統、廢物清理-衛生維護系統和“科爾貝爾”跑步機等在內的許多生命支持和環境控制系統提供額外的空間。

八、“哥倫布”號實驗艙（Columbus）

“哥倫布”實驗艙是繼美國“命運”號之後的第二個國際空間站實驗艙，它由歐洲10個國家的40家公司共同參與制造，是歐空局最大的國際空間站項目。

九、“希望” 號實驗艙

日本實驗艙 (Japanese Experiment Module，JEM)，命名為“希望”號，日語為Kibō（Hope)，意為希望。“希望”號實驗艙是日本對國際太空站的貢獻，由JAXA於2001年9月製造完成，也是國際太空站上最大的艙組。“希望”號實驗艙是日本有史以來第一座連接到空間站上的載人太空艙，是日本的載人航天器。

十、“萊昂納多”多用途後勤艙

“永久性多功能艙”（Permanent Multipurpose Module, PMM）是國際空間站的永久性擴展艙。“永久性多功能艙”的前身為“萊昂納多”後勤艙，該艙是由意大利製造的多用途後勤艙（MPLM），以意大利文藝復興三傑之一萊昂納多•達芬奇（Leonardo Di Ser Piero Da Vinci）命。

國際空間站是世界最大的航天器，質量為419725公斤，加壓空間為916立方米，宇航員可居住空間為388立方米，翼展109米，桁架長度為94米，加壓艙段長為67米，所佔用的面積比一個標準足球場還要大。

國際空間站一共由14個艙段組成，8節美國艙段，6節俄羅斯艙段，但它僅僅只配備了8個永久性睡眠區，也就是說國際空間站長期在軌駐留為8人，不過國際空間站宇航員最多的時候達到了13人。