长期运行在轨道上、具备一定试验条件、可供多名航天员生活和工作的航天器称为“空间站”，又称“太空站”、“航天站”或“轨道站”。空间站在轨道运行期间，用宇宙飞船或航天飞机接送航天员、运送物资和设备。空间站扩大了航天技术应用、空间资源开发的范围和规模，对国民经济、军事和科学研究均有重大意义。空间站已经实现的用途有名词解释：医学和生物学研究，地球资源勘测和国土普查，军事侦察和大地测量，微重力环境条件下生产新材料的试验，微重力环境条件下高效、高纯药物生产试验，以及天文观测。空间站与飞船相比，体积大、内部空间大、运行时间长、装载的试验设备多、生活更舒适、开展试验的时间长、微重力环境更好，因此更有利于航天员长期工作和生活，有利于开展更大规模的空间科学探测与技术试验工作。
可以说，空间站是载人航天计划的核心，各种人造卫星、空间平台、载人飞船、航天飞机则都成为其服务的航天器。
空间站可以对接多种航天器，自身可拥有姿态和轨道保持系统，可以安装大型太阳电池板，可以利用飞船或航天飞机进行定期访问和补给，出了技术问题由航天员进行修理，甚至可以派飞船或航天飞机更换失效的部件。这样一些特点和能力，都能大大提高空间站的工作寿命。
