重要的組成部分，維持艙內壓力和供人呼吸用氧，對保證航天員健康至關重要。載人航天器艙內的壓力並非都是保持和地面的壓力一致的，國外用於載人航天器艙內的氣體壓力有兩種。一種是座艙壓力及艙內氣體組分與地面上一樣，即一個大氣壓力制度。這種壓力符合人體的生理要求，人們已經習慣生活在這種氣體環境裡。

蘇聯/俄羅斯的載人航天器，從加加林駕駛的東方號，直到聯盟號飛船，和平號空間站，密閉艙內的壓力，都是用一個大氣壓力制度。美國現在的太空梭密閉艙也是用這種壓力制度。但這種壓力制度的艙內壓力高，為保持壓力需要的控制調節比較複雜。由於艙體內外所受到的壓力差別較大，所以要求艙體結構堅固。航天員穿著航天服出艙活動時，由於航天服所提供的壓力較低，為避免減壓病的發生，要經過較長時間的吸氧排氮。

出艙前的準備

由於氣體在液體中有一定的溶解性，所以人體組織和體液中都融有一定氣體。人在進入低壓環境時，人體組織和體液中溶解的氣體就會分離出來，在血管內形成氣泡，如果氣泡過大過多會壓迫人體內部的組織，使某些組織受損，或在血管內形成氣栓堵塞血管，這樣就引發各種病症，航天醫學中稱之為減壓病。

體內產生的氣泡的氣體，主要是溶解在體液組織裡的氮氣。人從呼吸中吸入的氣體是外界空氣，它的主要成分是氮氣，其次是氧和二氧化碳。氧和二氧化碳在血液中絕大部分（99％以上）與血紅蛋白的緩衝物質分別作化學結合，只有很少一部分（不足1％）呈物理性溶解。而氮氣不僅不能被身體分解，而且在血液和組織液中溶解度較高，所以它就成為產生氣泡的主要氣體。而這些氮氣在人體中不會迅速的透過血液帶到肺部排出體外，因而容易形成氣泡，出現減壓病。

這種情況之下，航天員在減壓前，預先都要吸進純氧，即在純氧環境中停留一定時間（2～4小時），使體內氮氣釋放出來，這個過程稱為吸氧排氮。一般在純氧環境中吸氧排氮4小時後，大體上可以使人體內的95％以上溶解的氮清除掉，這樣就大大減少發生減壓病的機會。

另一種壓力制度是艙內保持1/3的大氣壓力，艙內氣體是純氧。美國的水星號、雙子星座、阿波羅飛船，都是使用這種壓力制度。這種壓力制度使得艙壓的調節相對簡單，而且由於艙體內外壓差較小，使得艙內氣體的洩露量小，同時在穿著低壓航天服前不需要吸氧排氮（僅在發射前吸氧排氮3小時）。但是人體長時間呼吸純氧會抑制紅細胞的生長，對眼鼻有刺激作用。更為嚴重的是艙內純氧容易引起火災，因為許多在氧氮混合條件下不易燃的材料在純氧條件下會變得易燃。

1967年1月27日，阿波羅1號在作登月艙充純氧試驗時，因電線碰擦引起大火，當營救人員開啟艙門，三個最優秀的航天員都已被燃燒所產生的劇毒氣體燻死了。隨後“阿波羅”飛船作了改進，發射時採用1/3大氣壓的60％氧和40％氮的混合氣，入軌後仍用100％氧氣。但這大大增加了設計難度，因為要採用同時控制兩種氣體的壓強和比率的裝置，僅此登月艙就增加了一噸的重量。

在密閉座艙中，為了不斷補充人體消耗和座艙洩露的氣體，維持艙內壓力平衡，艙內備有氧、氮氣體儲存系統。氧、氮氣體儲存方式一般有三種。一種是將其作為高壓氣態儲存，短期載人航天器一般用這種方法。第二種是採用液化的方法，將氧和氮置於低溫之下，使其成為液態進行儲存，這種方式結構緊湊，重量輕。第三種實際上是利用鹼金屬超氧化物經過一系列反應產生氧氣，這種方式常稱為化學貯存方式。氧氣產量的多少常透過艙內的水氣含量和二氧化碳含量來控制。

載人航天時艙內溫度如不加控制，會逐漸升高。使座艙溫度升高的原因有很多，航天員的人體代謝過程會產生熱，艙內的儀表裝置執行的時候會產生熱，飛船上升、返回時傳入艙內的氣動力產生的熱以及飛船執行時太陽輻射傳入艙內的熱，這些原因都會使艙溫升高。載人航天器都配備有完善的溫度控制系統，使艙內溫度始終控制在人感到舒服的範圍內。溫度控制的方法基於防止、減少外界熱傳入和積極地將艙內產生的廢熱排出艙外的思想。

常用的一種散熱方法是水蒸發法。在真空的環境下，水在～攝氏度的低溫可以沸騰形成蒸氣，水蒸發時會吸收大量的熱量。因此可將水輸入到熱交換器，透過低溫蒸發，便將熱排出艙外。短時間飛行常用這種方法。而長時間飛行可用昇華器、輻射器方法散熱。