宇航服能構成適於宇航員生活的人體小氣候，在結構上分為4層：內衣舒適層：宇航員在長期飛行過程中不能洗換衣服，大量的皮脂、汗液等會污染內衣，故選用質地柔軟、吸濕性和透氣性良好的棉針織品製做。氣密限制層：在真空環境中，只有保持宇航員身體周圍有一定壓力時才能保證宇航員的生命安全。因此氣密層採用氣密性好的塗氯丁尼龍膠布等材料製成。隔熱層：宇航員在艙外活動時，隔熱層起過熱或過冷保護作用。它用多層鍍鋁的聚酰亞胺薄膜或聚酯薄膜並在各層之間夾以無紡織布製成。外罩防護層：是宇航服最外的一層，要求防火、防熱輻射和防宇宙空間各種因素。
