Las necesidades de supervivencia de los astronautas en el espacio dependen de la cantidad de tiempo en cuestión, pero para misiones estándar y cortas, requieren protección contra las temperaturas frías y la protección contra el resplandor solar y el vacío. Estas las necesidades son particularmente apremiantes durante los paseos espaciales, cuando los astronautas están fuera de sus barcos. Como lo explicó la NASA, los trajes espaciales son sofisticadas prendas de protección con tanques de oxígeno, depuradores de dióxido de carbono, calentadores de punta de dedos activos y otras medidas de protección.
Hay muchos peligros en el espacio, no todos los cuales pueden protegerse. Cualquier cosa en el espacio tiene un riesgo pequeño pero real de ser golpeado por un pequeño meteorito que viaja miles de millas por hora, lo que podría penetrar en cualquier material utilizado actualmente. Esto es más un riesgo cuanto más se aleje una nave de la tierra. Otro riesgo que aumenta con la distancia es la radiación. La atmósfera y el campo magnético de la Tierra protegen contra los rayos cósmicos y muchas formas estelares de radiación. Las tecnologías actuales no hacen mucho para proteger a los astronautas de este riesgo, que acumula la mayor cantidad de astronautas en el espacio.
Otro riesgo a largo plazo de los viajes espaciales es la degradación ósea y muscular por la ingravidez. Los astronautas en la Estación Espacial Internacional hacen ejercicios para ayudar a compensar, pero estos son solo parcialmente efectivos. Las tecnologías futuras pueden incluir la gravedad simulada basada en inercia para mitigar este riesgo.