虽然浩瀚无边的太空令人生畏，但它又有丰富的自然资源有待开发。利用空间运行的微重力现象可以完成地面上难以完成或根本做不到的事情。目前，微重力科学研究主要分为三个领域，分别为微重力物理学、微重力材料科学和微重力生命科学。
（１）微重力物理学
微重力材料学的基础是微重力物理学，在空间进行材料科学研究和材料的加工制造以及生物学的研究都必须以微重力的基本物理规律为指导。到目前为止，可归纳出如下微重力条件下的基本物理规律：
①自然对流现象基本消失。在这种情况下液体表面温度和物质成分的差别成为引起某种对流现象的主要原因，其扩散过程成为物质传递的主要过程。
②在液体中由于物质密度的差异引起的沉浮和分层现象消失。在地面条件下，液体中重的成分沉入底部，轻的物质浮在上面是司空见惯的现象，而在微重力条件下这种现象就见不到了。
③液体的表面张力显得特别重要和突出。物质的浸润现象和毛细现象加剧。例如液体在无容器的情况下聚成球形浮在舱中，利用毛细材料的毛细现象可制成各种有用的液体储存和运输装置。
④流体没有静压力。在微重力环境中，作用在一个物体上的力与地球环境下完全不同，物体在空间可以随意停留，液体中的气泡可以集聚在一起，固体与液体交界可以完全润湿。
⑤燃烧现象也与地面大不相同。在微重力条件下，火焰的形状发生变化，火焰不是像在地球上的舌形，而是球形，火焰的面积变大。由于空气中的氧只有通过扩散才能向燃烧区补充供给，燃烧的速率比地球上要慢得多。如果通过扩散而不能补充氧气时，火焰就将自行熄灭。
（２）微重力空间环境中的加工
资料表明，空间加工和生产新材料的活动是近些年进行最多的生产活动。人们已经在太空对电子技术使用的半导体材料、用于输送电力的超导材料以及电子计算机应用的磁性材料、记忆材料和遥感测量用的红外敏感材料等进行生产加工，对地面条件下难以混合的合金材料、金属、泡沫多孔材料和复合材料等的研究也已经得到了意想不到的结果。
（３）微重力环境的生物和生命科学
众所周知，地球上的生物都是在重力环境中发育、成长的。所以，重力对生物的生命活动现象有重要的影响。
微重力环境的生物学主要是研究微重力条件以及空间辐射单因素或复合因素对生物正常功能的影响，从而可以开辟一条新的揭示生物机理本质的途径。目前，科学家在载人航天器上对包括动物和植物在内的多种生物进行了实验研究，证明绝大多数情况下，由微重力条件返回到重力条件时，生物又进入正常的发育轨道上来，其中发生遗传变异的只有少量的生物。也就是说虽然生物在微重力环境中的机体变化有可逆性，但生物的遗传特征将不一定再有可逆性。人们对在微重力环境中生存的生物体遗传性研究产生了广泛的兴趣。
此外，微重力不但对生物生长过程有影响，而且还对生物机体形状和功能有影响。地面上的植物一般将８０％的能量用于茎的生长；而在微重力条件下温室中生长的植物茎很短小，但叶子更加繁茂，果实更为丰硕。知识点空间生命科学空间生命科学是研究宇宙空间特殊环境因素（如真空、高温、低温、失重和宇宙辐射等）作用下的生命现象及其规律的学科。广义地说，它包括空间生物学、空间生理学、空间医学和空间生物工程学等。它属于空间科学和生命科学的边缘学科，也是空间科学领域内最新形成的一个分支学科。