空間站艙段由於軌道、人員活動干擾作為高精度的天-地觀測並不很適宜， 但空間站系統包括有同軌、極軌、變軌平臺和航行於它們之間的軌道轉移飛行器。 平臺作天-地觀測是最適宜的載體。 空間站系統的平臺比起無人衛星和平臺有二個優點：一是可以組成最合理有效的人-機系統；二是可以維修、更換和補充消耗性材料， 大大提高大型裝置的工作壽命。
空間科學是認識太空及其包含的物質的科學， 是開發太空的基礎科學， 是擴大人類視野的科學。 厚厚的大氣層屏蓋了地球， 嚴重地限制了人類視野，
雖然人類對陸地、海洋和稠密大氣層已作了大量探索研究， 但是從太空的廣闊視野中觀察， 可以發現和認識一些新的大尺度現象， 這好比站在一座大廈跟前， 看到的只是高牆， 而在遠處觀察才能正確認識大廈的形狀。 空間站上載人的對地觀察比無人的對地觀察好處在於能作即時判斷， 選擇最佳觀察角度， 能最快地得到最好結果， 即時作出指揮。
此外， 從前蘇聯和美國的經驗來看， 空間站作為人類在太空中的活動基地，
在偵察和預警方面， 和前述的對地觀察一樣， 空間站上宇航員能即時分析判斷目標變化， 重新選擇觀察目標甚至變軌對目標詳查， 實現即時指揮。 例如， 前蘇聯“禮炮-7”號宇航員；與蘇聯地面部隊煙霧釋放訓練， 對空中爆炸的煙霧的隱蔽效果作出評價， 並指揮施放訓練；參與反彈道導彈試驗， 對發射、攔截進行觀察；參與海軍訓練， 獲取海面艦隻活動情報並指揮訓練。
空間站作為反衛星基地在反彈道導彈戰略防禦系統中處於關鍵地位。 衛星在現代戰爭起著偵察、預警、通信、導航作用。 要壓制對方火力， 必然先要摧毀各種功能的衛星， 使方作戰系統失去指揮， 打擊對方衛星可以採用陸(海)基、空基和天基武器系統。
空間站還可作為空間武器的試驗基地。 空間武器用來摧毀敵方的衛星和彈道導彈。 新空間武器有鐳射、粒子束等定向能武器和動能武器。 大多數鐳射武器和粒子束武器都要被氣所衰減， 所以最後的實戰試射都必須在空間站上進行。 蘇聯的“禮炮-7”號和美國的太空梭都進行了地面鐳射跟蹤空間飛行目標試驗和軌道上鐳射跟蹤空間目標試驗。
由於空間站優越的資訊獲得和交換條件， 所處有利的戰略地位， 一定程度的軌道機動力及主動防衛能力， 空間站可以作為國家指揮所， 作為地面國家指揮所的備份。
空間站也是更大規模空間活動的基地。目前空間站是在近地軌道上飛行，是進行更大規模空間活動的基地，是星際及深空航行的航太港。目前可預計到的，空間站上可進行的空間操作活動項目有以下幾項：
1、軌道衛星維修和服務。軌道上衛星工作壽命到期後，可以由軌道機動飛行器把待修的衛星拖回到空間站，由空間站上的衛星維修車間維修後，重新施放回軌道。
2、大結構組裝。一些不宜和不能整體由運載器從地面發射入太空的大型結構，可由空間站為基地，由部件組裝。這類大結構可以是大型空間望遠鏡，大型空間天線等等。
3、航太新技術飛行試驗。許多新開發的航太技術最終要經過空間飛行試驗才能進入使用。這樣的試驗空間站是最適宜的載體，要比專門的技術試驗衛星經濟得多。
4、外行星飛行港。空間站可為行星際飛船添加燃料，從空間站出發，接受返回飛船的維修，宇航員免疫檢驗、醫務監督等。
空間站也是更大規模空間活動的基地。目前空間站是在近地軌道上飛行，是進行更大規模空間活動的基地，是星際及深空航行的航太港。目前可預計到的，空間站上可進行的空間操作活動項目有以下幾項：
1、軌道衛星維修和服務。軌道上衛星工作壽命到期後，可以由軌道機動飛行器把待修的衛星拖回到空間站，由空間站上的衛星維修車間維修後，重新施放回軌道。
2、大結構組裝。一些不宜和不能整體由運載器從地面發射入太空的大型結構，可由空間站為基地，由部件組裝。這類大結構可以是大型空間望遠鏡，大型空間天線等等。
3、航太新技術飛行試驗。許多新開發的航太技術最終要經過空間飛行試驗才能進入使用。這樣的試驗空間站是最適宜的載體，要比專門的技術試驗衛星經濟得多。
4、外行星飛行港。空間站可為行星際飛船添加燃料，從空間站出發，接受返回飛船的維修，宇航員免疫檢驗、醫務監督等。