宇航员的体重减轻是伴随着肌肉组织及其功能变化而发生的，说明了肌肉的退化。这些肌肉变化已由血、尿及粪便样本的生化分析，自身免疫过程的评定，代谢平衡的研究，肌肉情况的评定，人体测量以及神经肌肉功能的研究所证明。
航天中所观察到的连续进行性钙的丧失和骨骼变化，是最出人意外的生物医学发现。长期航天对骨骼及矿盐代谢的变化被认为是对人体的最严重的危害。因此，引起人们极大的注意，进行了模拟和实际航行中各种研究，并收集了有关骨骼变化的大量资料。
早期研究骨骼矿盐变化是使用X光密度计测定法，证明了在相对短的航天期间宇航员丧失了大量的矿盐。曾参加双子星座4、5号，阿波罗7、8号航行的12名宇航员，航行后跟骨与航行前基线比较，矿盐丧失为32％。在这些早期的航天后，也观察到尺骨与桡骨均有大量矿盐丧失。
钙每天摄人量与它从尿和粪便的排出量，在航行的开始10天内，从航行前的钙从平衡逐渐减弱，使整个机体开始出现钙的丧失。开始时丧失率是缓慢的。航行到84天每天排出量增加到约300毫克，天空实验4号3名乘员，钙从体内总储量（约1250克）中丧失，平均达25克，根据航行第一个30天钙丧失的趋势计算出一年的钙丧失可能达到300克，占体内储量的25％。