Космонавты используют МКС для изучения Земли и других планет путём проведения экспериментов и наблюдений в условиях космоса. 15

Некоторые направления исследований:

• Изучение поведения живых организмов. 13 Например, исследуют влияние условий, близких к невесомости, на эволюцию, развитие, рост и внутренние процессы растений и животных. 4
• Изучение физики плазмы, высоких энергий и криогенных процессов. 13
• Моделирование космических процессов. 13
• Выявление и исследование пролетающих астероидов. 15 Для этого на МКС есть тепловые и инфракрасные модули. 1
• Дистанционное зондирование Земли. 24 Космонавты наблюдают за планетой через видоискатели фотокамер и фиксируют изменения на поверхности и в атмосфере. 2 Благодаря таким экспериментам можно прогнозировать природные аномалии, землетрясения и техногенные катастрофы. 2
• Отработка технологий, которые потом активно применяют на Земле. 2 Например, в российском сегменте МКС «обкатывали» системы регенерации воды из конденсата атмосферной влаги и мочи космонавтов. 2
• Получение научного опыта для дальнейших полётов на Луну и Марс. 2 Для этого проводят годовые экспедиции, во время которых проверяют возможности людей переносить условия полёта и изучают особенности функционирования организмов сразу после приземления. 2