一般空間站的基本構架，由大型運載火箭發射人軌，本體可以載人人軌，也可先不載人，隨後上人；或短期上人，長期自行工作。根據需要，隨後發射貨運飛船或航天飛機把有效載荷運送人軌與之對接，采取積木式建造逐步擴展。
空間站通常由本體即中心構架、對接艙、氣閘艙、軌道艙、生活艙、服務艙、專用設備艙和太陽能電池陣列板等組成。
對接艙用於停靠飛船、航天飛機和各種航天器，一般有兩個以上，開始的“禮炮”1～5號隻有一個對接艙口，到“禮炮”6～7號增為兩個，而“和平”1號已達6個，未來的航天站將有12個至20個。
氣閘艙用於密壓艙段與真空空間之間的隔離段，為宇航員進出站內外提供必經的過渡通道，設有兩道艙門，分別與密壓艙和外殼艙相連。一般宇航員要在氣閘艙內吸純氧至少3.5小時才能出站活動，這叫“吸氧排氮”的“人體處理”。
軌道艙用於宇航員的工作場所，包括實驗室、加工室、空間站控製室和修理間。艙內形成了和地球常規環境、壓力、溫度、濕度等地麵自然條件相同的人造環境條件。
生活艙用於宇航員食、住和休息娛樂，一般設有臥室、餐廳、衛生間等，宇航員還能洗澡，沿“微型跑道”跑步，騎“自行車記功器”鍛煉身體，以及散步；看電視，與地麵通過可視電話進行聊天、聯絡等。其艙內自然環境條件也和軌道艙一樣。
服務艙用於裝備推進係統，即作為機動轉移、調姿、加速、減速、側滑等動力設置，氣源和電源等能源保障設施，供全站使用。
專用設備艙根據特定任務而設置的可安裝專用儀器設備的艙段，如空間探測器、天文望遠鏡、各種測試儀、電視攝像機以及遙控偵察照相機等。
太陽能電池陣列板是站載各種設施的用電電源。
盡管已上天的空間站經過不斷改進完善，工作條件和生活環境已有了很大改善，但仍是風險度很大的一個特殊空間。首先，來自軌道上的外界威脅，時刻困擾著宇航員，不要說人為的有意的襲擊和巨大的不明飛行物的撞擊，就是僅僅一顆重量隻有10毫克的微流星，若與每秒數十千米速度飛行的空間站相撞，就可能擊穿其舷窗玻璃，更大的微流星則會擊穿其艙壁，使站內空氣迅速泄露造成使人窒息而死的嚴重事故。還有，艙內如失火、氣體爆炸、重要機器失靈，都可能導致人身傷亡。因此，在空間站外通常都停靠著一艘載人飛船，隨時準備救援。這種救援船，有人就叫它“軌道救生艇”。
此外，當今的空間站還有許多重大技術問題有待解決。例如，空間站上的生活用水、用氧和食品，都要從地麵派貨運飛船送上去，僅此一項三名宇航員一個月生活就需1噸氧、水和食品；今後要長期駐站生活，非靠自給自足不行，如何解決是個難題。再如，宇航員走出艙外要經“吸氧排氮”，費，時費力，也不適應經常要進出艙口活動的需要，也要設法解決；還有，站上能源供應緊張，太陽能電池隻有4千瓦，遠不夠用，這些都要進一步改進。
空間站的總體結構形式也在不斷改進。開始時是艙段式的，後來改為多對接口複合式，現已開始向桁架掛艙式發展。
目前已上天的空間站實質上都不是永久性的，所謂“永久性空間站”是指在長壽命基礎上增加軌道上的替換、補給和維修能力，使空間站的壽命延長到不再需要時為止。
因此，空間站的概念也在不斷變革，從“長壽命”(5～ 10年)到“永久性”(無年限)是航天技術的一大飛躍和突破。有史以來，空間站上天的並不多，隻有10座，但空間站的重要性促使科學家們對“永久性”空間站的概念不斷擴大，已突破了由單一密封艙段組成的整體，發展為一列“太空列車”的航天器群，除包括大型中心桁架、多個密封艙、非密封艙和太陽能帆板外，還包括同軌平台、極軌平台、軌道機動飛行器、軌道轉移飛行器(即“空間渡船”)、“太空自行車”、跟蹤和數據中繼衛星等。這些航天器都是隸屬於永久性空間站的一部分，是空間站的有機群體，可以完成更繁雜、更寵大的各種航天任務。
從宏觀上看，當代空間站都屬於短壽命或長壽命的兩種類型，未來的空間站將有兩個發展趨勢，即一種是大型的永久性載人空間站；另一種是短期上人，長期自主工作的小規模空間站。前者就是美國正在研製的“自由”號永久性空間站；後者就是美國於1993年發射上天的“空間工業設施”。事有湊巧，1990年5月，在日本東京召開的第17屆國際空間技術和科學會議上，日本也提出了一種短期上人，長期自主工作的“載人服務平台”的設想。各國將根據各自實際條件，選擇自己的發展道路。