国际空间站的用途
国际空间站主要用来进行独特的微重力条件下的科学研究，其体积将会是和平号空间站的四倍大，并且在轨道的时间要比航天飞机长的多，太空梭一般只能在轨道上停留三周。来自政府、工业界、教育机构的研究人员将会使用空间站上的各种设施进行以下所列的各项研究：
・微重力科学
・生命科学
・地球科学
・宇航科学
・工程研究和发展
・商业产品的发展
微重力科学
重力在地球上会影响很多的物理过程，譬如可以改变晶体中原子排列的顺序。在微重力的环境下，近乎完美的晶体可以被生产出来。这些晶体可以制造更好的半导体用于计算机上，或者制造出更具疗效的药物。
NASA提供
微重力环境下的火焰
重力的另一个影响是会产生火焰中的对流现象，这会造成火焰的不稳定，这使燃烧的研究非常棘手。然而在微重力的情况下，可以得到简单、稳定、缓慢移动的火焰结果，这些火焰非常有利于燃烧过程的研究。最终得到的结果可以更好地帮助了解燃烧的过程，设计更好的工业熔炉，减少空气污染，提高燃烧效率。
生命科学
生命正如我们所知是在重力的环境下不断进化的，我们的体形和成长是受重力影响的，我们的骨骼足以支撑我们以克服重力，对重力的感觉帮助我们分辨上还是下。但是重力到底是如何影响生物的，国际空间站给我们提供了一个研究失重条件下的动物和植物的好机会。举个例子，一般情况下植物的种子开始萌芽，根向下生长，茎和叶子则向上生长。但是不知何故，年幼的植物必须要感觉到重力才能开始这个过程。那么在失重的环境下，种子到底会如何生长呢？在国际空间站上我们将会开始这些实验。
长期处于失重状态下，会使我们身体骨骼的钙发生流失、肌肉组织的萎缩、体液的减少。这些失重产生的影响类似于老化（肌肉力量的减少、骨质疏松症）的结果。因此微重力环境给了我们更多新的关于老化过程的认识。如果我们发展出某种对抗这种失重过程的措施，就可以阻止由于老化所带来的物理影响。国际空间站所处的长期微重力的环境是其他航天器都不具备的。
国际空间站可以准许我们测试与地球生态环境相似的生命保障系统，我们可以在太空中种植大量的植物以产生氧气、消除二氧化碳、为我们提供食物。这对长期的星际旅行来说至关重要，譬如前往火星和木星的探险。
地球科学
国际空间站运行的轨道可以观测地球表面75％的区域，在所载的设备帮助下宇航员可以做到：
・研究气候和天气
・研究地质学
・搜集大气质量的信息
・标出植被、土地使用、矿产资源
・监控江河湖海的水质
NASA/JPL（喷气推进实验室）提供
天基雷达拍摄的Cape Cod, MA地区的照片，显示了森林（绿色）、湿地（深蓝）、发达区域（粉色）、海洋和沙地（黑色）
从这些研究得出的数据可以帮助我们了解地球的生物圈如何产生效力的，怎样才能尽可能少地减少人为对大自然的破坏。
宇航科学
国际空间站将会成为地球大气层上的一个在轨平台，与哈勃太空望远镜一样，国际空间站上的天文望远镜也可以清晰地观测到太阳、恒星和行星，因为这样可以完全排除大气层所带来的严重干扰。国际空间站上的设备在寻找其他恒星是否带有自己的行星，寻找很远的星系以研究宇宙起源的一些线索。
工程研究和发展
大多数国际空间站上的工程研究和发展将帮助研究太空环境对材料影响，发展新的技术进行太空探险，包括：
・用于太空建设的新技术
・太阳能帆板和储存的太空技术
・新的卫星和航天器通讯系统
・为未来航天器研发的先进生命保障系统
为了研究太空环境（大气层上部的原子氧、宇宙射线、宇宙微尘）所带来的影响，NASA发射了一颗称为长时期裸露星（LDEF）的卫星，材料被直接安装在卫星的外面。就这样在轨运行几年以后，卫星将会被航天飞机带回地球，进行分析。
NASA提供
在航天飞机上看到LDEF
NASA提供
装在LDEF上的长期暴露在原子氧环境下的金属
材料可以被直接安装在国际空间站的露天平台上，并且常年累月地处于在太空环境下。这些材料比在卫星上的更方便于分析。反馈的信息可以帮助我们设计出更好的材料，制造出在太空环境下更经久耐用的卫星。
商业产品发展
正如上面提到的那样，更多的完美晶体会在空间站中生产出来，这些可以用于制药、催化剂、萃取剂和半导体。同时，国际空间站还有专门的实验室用于制造这些产品，它在太空的时间要比航天飞机持久的多。
