航天器又稱空間飛行器，是指在地球大氣層以外的宇宙空間，按照天體力學的規律運行的各類飛行器。航天器的運行需要一套設備的支持，這一係列設備稱為航天係統，它是由航天器、運載器、航天器發射場、航天測控和數據采集網和回收設施、用戶台站（網）等組成，係統內部間互相配合，協調工作，共同完成航天任務。
航天器的出現使人類的活動範圍從地球大氣層擴大到廣闊無垠的宇宙空間，使人類認識和改造自然的能力得到飛躍式發展，對社會經濟和社會生活產生了重大影響。
航天器在地球大氣層以外運行，擺脫了大氣層阻礙，可以接收到來自宇宙天體的全部電磁輻射信息，開辟了全波段天文觀測。航天器從近地空間飛行到行星際空間飛行，實現了對空間環境的直接探測以及對月球和太陽係大行星的逼近觀測和直接取樣觀測。
環繞地球運行的航天器從幾百公裏到數萬公裏的距離觀測地球，迅速而大量地收集有關地球大氣、海洋和陸地的各種各樣的電磁輻射信息，直接服務於氣象觀測、軍事偵察和資源考察等方麵。
人造地球衛星作為空間無線電中繼站，實現了全球衛星通信和廣播，而作為空間基準點，可以進行全球衛星導航和大地測量。外層空間具有高真空、強輻射和失重等特殊環境，可以在航天器上進行各種在地麵上難以實現的科學實驗研究。
（一）航天器的構成
航天器的內部由不同功能的若幹分係統組成，一般分為專用係統和保障係統兩大類。專用係統，又稱有效載荷，直接用於執行特定的航天任務。保障係統，又稱通用載荷，用於保障專用係統正常工作，一般分為結構係統、熱控製係統、電源係統、姿態控製係統、軌道控製係統、無線電測控係統、返回著陸係統、生命保障係統、應急救生係統以及計算機係統。
1.結構係統它是用於支撐和固定航天器上的各種儀器設備使之成為一個整體，以承受航天器在地麵運輸、發射、航天飛行以及返回過程中遇到的各種複雜的力學環境。一般由整體結構、密封艙、公用艙等組成。
2.熱控製係統用於保障各種儀器在複雜環境下處於允許的溫度環境內。
3.電源係統為航天器供電，主要用氫氧電池或太陽能電池。
4.姿態控製係統用於保持航天器的運行姿態，例如當偵察衛星的照相機頭對準不同的目標時就要改變衛星的姿態。
5.軌道控製係統軌道發電機提供動力，由航天器自身攜帶的程控裝置控製或由地麵的航天測控站遙控。
6.無線電測控係統由無線電信號發生機和接收機兩大部分組成，用於地麵對航天器進行跟蹤、遙控和遙測。跟蹤是地麵通過測量係統監視航天器的軌道。遙控是控製航天器的飛行軌道以及飛行姿態。遙測是航天器將自身儀器的數據傳回地麵，供地麵判斷其運行是否正常。
7.返回著陸係統用於保障航天器安全準確地返回地麵，主要由製動火箭降落傘、著陸裝置、標位裝置和控製裝置組成。
8.生命保障係統和應急救生係統為航天員生活和救生所備。
（二）航天器的分類
航天器的種類非常繁多，按照是否搭載航天員可分為無人航天器和載人航天器兩大類。
1.無人航天器
（1）人造地球衛星
在無人航天器中，人造地球衛星與我們生活息息相關，根據不同的用途可分為科學衛星、應用衛星和技術試驗衛星。
科學衛星是用來進行空間物理環境探測的人造地球衛星。傳統的探測都是在地麵上用儀器對外太空進行觀測，隻能定性但不能定量地了解空間物理環境，再加上大氣的影響，地麵探測的局限性很大。空間物理探測衛星可不受大氣的影響，直接對空間環境進行探測。
應用衛星的種類很多，根據不同的用途可分為：1 氣象衛星，是從外層空間對地球及其大氣層進行氣象觀測的人造地球衛星。2 導航衛星，是為地麵、海洋、空中和空間提供導航定位的人造地球衛星。3 測地衛星，是專門用於大地測量的衛星。4 通信衛星，是作為無線電通信中繼站的人造地球衛星。通信衛星反射或者轉發無線電信號，實現地球站之間或者地球站與航天器之間的通信。5 地球資源衛星，是勘測和研究地球自然資源的人造地球衛星。6 偵察衛星，是用於獲得軍事情報的人造地球衛星。