太空有4项特别优良的天然条件：绝对没有空气，绝对没有污染，零下270℃的低温以及不受地球引力的干扰。尤其是第四项条件，这在地面上的任何实验室里，都是决不可能得到的。航天飞机是在太空里飞行的，把实验带到航天飞机上做，目的是让实验在与地面上完全不同的环境条件下进行，这就有可能创造出全新的科学奇迹。最吸引人的太空实验，就是试验新的生产加工方法，如冶炼新的合金、各种材料的焊接、制造质地纯净的玻璃、提炼合成新的化学药物等。
现在有好几十项实验已经获得了成功。所以，科学家们正在研究如何使数目不多的航天飞机尽可能多地携带实验项目，并且增加上天的次数。