一般空间站的基本构架，由大型运载火箭发射人轨，本体可以载人人轨，也可先不载人，随后上人；或短期上人，长期自行工作。根据需要，随后发射货运飞船或航天飞机把有效载荷运送人轨与之对接，采取积木式建造逐步扩展。
空间站通常由本体即中心构架、对接舱、气闸舱、轨道舱、生活舱、服务舱、专用设备舱和太阳能电池阵列板等组成。
对接舱用于停靠飞船、航天飞机和各种航天器，一般有两个以上，开始的“礼炮”1～5号只有一个对接舱口，到“礼炮”6～7号增为两个，而“和平”1号已达6个，未来的航天站将有12个至20个。
气闸舱用于密压舱段与真空空间之间的隔离段，为宇航员进出站内外提供必经的过渡通道，设有两道舱门，分别与密压舱和外壳舱相连。一般宇航员要在气闸舱内吸纯氧至少35小时才能出站活动，这叫“吸氧排氮”的“人体处理”。
轨道舱用于宇航员的工作场所，包括实验室、加工室、空间站控制室和修理间。舱内形成了和地球常规环境、压力、温度、湿度等地面自然条件相同的人造环境条件。
生活舱用于宇航员食、住和休息娱乐，一般设有卧室、餐厅、卫生间等，宇航员还能洗澡，沿“微型跑道”跑步，骑“自行车记功器”锻炼身体，以及散步；看电视，与地面通过可视电话进行聊天、联络等。其舱内自然环境条件也和轨道舱一样。
服务舱用于装备推进系统，即作为机动转移、调姿、加速、减速、侧滑等动力设置，气源和电源等能源保障设施，供全站使用。
专用设备舱根据特定任务而设置的可安装专用仪器设备的舱段，如空间探测器、天文望远镜、各种测试仪、电视摄像机以及遥控侦察照相机等。
太阳能电池阵列板是站载各种设施的用电电源。
尽管已上天的空间站经过不断改进完善，工作条件和生活环境已有了很大改善，但仍是风险度很大的一个特殊空间。首先，来自轨道上的外界威胁，时刻困扰着宇航员，不要说人为的有意的袭击和巨大的不明飞行物的撞击，就是仅仅一颗重量只有10毫克的微流星，若与每秒数十千米速度飞行的空间站相撞，就可能击穿其舷窗玻璃，更大的微流星则会击穿其舱壁，使站内空气迅速泄露造成使人窒息而死的严重事故。还有，舱内如失火、气体爆炸、重要机器失灵，都可能导致人身伤亡。因此，在空间站外通常都停靠着一艘载人飞船，随时准备救援。这种救援船，有人就叫它“轨道救生艇”。
此外，当今的空间站还有许多重大技术问题有待解决。例如，空间站上的生活用水、用氧和食品，都要从地面派货运飞船送上去，仅此一项三名宇航员一个月生活就需1吨氧、水和食品；今后要长期驻站生活，非靠自给自足不行，如何解决是个难题。再如，宇航员走出舱外要经“吸氧排氮”，费，时费力，也不适应经常要进出舱口活动的需要，也要设法解决；还有，站上能源供应紧张，太阳能电池只有4千瓦，远不够用，这些都要进一步改进。
空间站的总体结构形式也在不断改进。开始时是舱段式的，后来改为多对接口复合式，现已开始向桁架挂舱式发展。
目前已上天的空间站实质上都不是永久性的，所谓“永久性空间站”是指在长寿命基础上增加轨道上的替换、补给和维修能力，使空间站的寿命延长到不再需要时为止。
因此，空间站的概念也在不断变革，从“长寿命”（5～10年）到“永久性”（无年限）是航天技术的一大飞跃和突破。有史以来，空间站上天的并不多，只有10座，但空间站的重要性促使科学家们对“永久性”空间站的概念不断扩大，已突破了由单一密封舱段组成的整体，发展为一列“太空列车”的航天器群，除包括大型中心桁架、多个密封舱、非密封舱和太阳能帆板外，还包括同轨平台、极轨平台、轨道机动飞行器、轨道转移飞行器（即“空间渡船”）、“太空自行车”、跟踪和数据中继卫星等。这些航天器都是隶属于永久性空间站的一部分，是空间站的有机群体，可以完成更繁杂、更宠大的各种航天任务。
从宏观上看，当代空间站都属于短寿命或长寿命的两种类型，未来的空间站将有两个发展趋势，即一种是大型的永久性载人空间站；另一种是短期上人，长期自主工作的小规模空间站。前者就是美国正在研制的“自由”号永久性空间站；后者就是美国于1993年发射上天的“空间工业设施”。事有凑巧，1990年5月，在日本东京召开的第17届国际空间技术和科学会议上，日本也提出了一种短期上人，长期自主工作的“载人服务平台”的设想。各国将根据各自实际条件，选择自己的发展道路。