失重時人體的流體靜壓喪失，血液和其他體液不像重力條件下那樣慣常地流向下身。相反，下身的血液回流到胸腔、頭部，航天員麵部浮腫，頭脹，頸部靜脈曲張，身體質量中心上移。人體的感受器感到體液增加，機體通過體液調節係統減少體液，出現體液轉移反射性多尿，導致水鹽從尿中排出，血容量減少；出現心血管功能降低征候，如心輸出量減少、立位耐力降低等，返回地麵後短時對重力不適應。隨著航天的時間延長，心血管功能可在新的水平上達到新的平衡，心率、血壓、運動耐力恢複到飛行前的水平。失重引起血容量減少的同時可出現血紅細胞、血紅蛋白量的減少，這些隨著航天時間的延長逐漸恢複正常。失重時，出現頭暈、惡心，腹部不適，體位翻轉等運動病症狀，稱為航天運動病，又稱航天適應綜合征。發生率約占航天員總數的1/3～1/2。航天初期進入失重後即可發病，持續一周。失重一周之後，前庭功能可對失重適應。有人認為失重時感覺重力的器官將異常信號傳入大腦，形成前庭、視覺、運動覺等信號衝突，引起各分析器相互作用素亂，導致航天運動病。至今，航天運動病還不能完全預防，發病時可服抗運動病藥物。失重會引起人體的骨無機鹽代謝素亂，經尿排出的鈣磷增加，鈣的排出量每月約六克左右。負重的跟骨、股骨等骨鹽喪失較大，上肢撓骨、尺骨則較輕。脫鈣的原因是適宜載荷垂直負重對骨骼肌肉的刺激減弱或消失，血液供應減少，骨細胞營養改變，破骨細胞功能增強，成骨細胞功能減弱，分解過程大於合成過程。骨鹽的喪失引起骨質疏鬆，而且持續時間很長。失重引起的肌肉變化，主要表現在對抗重力的肌群張力減弱，甚至萎縮。原因是抗重力肌不需做功，出現廢用性萎縮。一般認為人在失重下生活六個月，生理功能不會發生不可恢複的改變。
宇航員的營養
宇航員們的食品供應，應注意營養豐富。飛行前避免食用易產氣和富含纖維素的食物，並防止空腹或過飽飛行。航天員的食品除營養豐富、適合口味外，重要的是適合航天條件下食用。航天時艙內一切物體，包括食物，都處於失重狀態，會自由飄浮航天食品中肉醬、果醬類半固體食品可裝入牙膏狀的鋁管內，進食時擠壓鋁管食物即可通過硬塑料管進入口中。這類食品方便安全，但不適合口味，現已少用。麵包、點心、肉塊、雞塊等可製成一口大小的塊狀，表麵塗有一層可食用的薄膜，以防食品破碎脫屑。罐裝食品是現在航天食品使用最多、最受歡迎的食品，內裝食品有一定的粘稠性，食用時不會飄浮，性狀同地麵食品一樣。早期的航天食品較簡單，僅是一些牙膏軟管狀和壓縮的塊狀食物，現在航天食品品種有70多種。航天器中還有電熱灶，用以加熱食品。長期生活在地球表麵晝夜節律周期中的人，心理生理功能逐漸形成與此相適應的人體內環境的平衡，某些功能存在著與晝夜節律相類似的同步變化。外界環境晝夜周期發生變化後，人在短期內不能適應，會出現一些生理功能紊亂現象。載人航天器飛行軌道一般是近地軌道，繞地飛行一周大約90分鍾，24小時內有16個晝夜變化。航天員長期習慣於地球上的晝夜周期，對這種短暫的晝夜變化很不習慣，可出現睡眠不好，易醒、易疲勞，工作效率降低等。航天醫學工作者將航天員的作息製度按24小時為一個晝夜周期安排，基本上與地球晝夜周期同步。
宇航員會出現的心理障礙
航天員工作情緒常常被飛行中的心理障礙所影響。甚至飛行任務的完成。例如地麵指揮站需要德國航天員克雷蒂安在“和平”號飛行中進行一係列的生理功能測試。測試實驗時，需要安裝一些儀器，這名航天員抱怨實驗太複雜，他在飛行報告中說他要花2.5小時來安裝這些儀器，複雜的實驗使人覺得像實驗動物一樣，如果“和平”號上窗開著，他將把這些裝置扔出去。此外，美國“阿波羅-9”號的航天員在飛行中發生過激烈的爭論，最後通過協商較好地解決了不同看法，取得一致意見。但是“阿波羅-13”號上的航天員卻爭論得很激烈，並和地麵指揮人員也發生爭執，以至航天員們堅持在飛行中停止一天工作，專門解決他們之間的分歧。航天員的這種心理障礙直接影響到任務的完成。地麵指揮人員為了避免爭論擴大，造成不良的後果，曾想讓他們提前返回地麵。雖然最後他們是按原計劃的日期返回，專家們仍認為這是一次由心理障礙造成的“失敗的飛行”。美國的“哥倫比亞號”航天飛機失事後，在國際空間站的三名航天員不能按時返回。對於航天專家來說，最擔心的不是物資的補充，因為俄羅斯的“聯盟號”貨船已經送上去的物品足夠航天員們在太空再停留一年。他們最擔心的是航天員是否能夠承受長期飛行的心理壓力。因為這些航天員在地麵進行的是短期飛行的心理訓練，而沒有進行長期飛行的心理訓練。在航天飛行中，宇航員麵臨對身體有潛在危害的惡劣的太空環境、長期的生理變化、超負荷的工作壓力、狹小的工作生活環境、孤獨、缺乏與外界的交流與溝通、對航天飛行成功的期盼以及對失敗後嚴重後果的恐懼，都可能使宇航員緊張壓抑、煩躁等心理狀態惡化，從而導致工作能力下降甚至出現嚴重的工作失誤。在2005年5月，美國的NASA就進行了航天員在太空長時間的生活與工作是否和諧的模擬測驗，測驗的結果表明航天員在地麵有限的空間中長期生活和工作在一起，相互關係容易變得十分緊張，他們很難創造和諧的工作和生活的氣氛。美國NASA的航天心理學家認為如果讓3名國際空間站的航天員在空間站呆上一年，最可怕的莫過於心理健康，航天對他們最大的心理壓力是對死亡的恐懼，當他們想到與真空的太空相隔隻有一層薄薄的艙壁，隨時都可能出現流星撞擊飛船、氧氣爆炸、太陽能帆板失靈、航天員突發心髒病等，這些都會使航天員產生恐懼的心理。