Avaruusaluksen hengen tukijärjestelmä sisältää tekniikoita, jotka on suunniteltu simuloimaan maapallon elinoloja. Tämä sisältää järjestelmät, jotka ovat välttämättömiä ihmisen perustarpeiden saavuttamiseksi, kuten riittävä ilmanpaine, säteilysuojaus, joka on välttämätön kosmisen säteilyn terveysuhkalle, ja keinotekoinen painovoima luun tiheyden menetyksen ja lihasten surkastumisen minimoimiseksi pitkillä avaruusoperaatioilla. Muita elämän tukijärjestelmän olennaisia osia ovat kyky kierrättää ilma ja vesi, ylläpitää optimaalista lämpöä ja kosteutta ihmisten mukavuuden kannalta sekä elintarvikkeiden varastointi- ja jätteenkäsittelyjärjestelmät.
Kansainvälisen avaruusaseman (ISS) ympäristönhallinta- ja elämäntukijärjestelmä (ECLSS) tarjoaa hyvän mallin elämän tukijärjestelmästä, joka on mukautettava lähitulevaisuuden pitkille miehitetyille avaruusalusten matkoille, kuten ihmismatkalle Mars. ECLSS palvelee ensisijaisesti ISS: n ilman puhdistamista hiukkasista, mikro -organismeista ja ei -toivotuista kaasuista, kuten uloshengitetystä hiilidioksidista ja laitteiden tai rahdin päästämistä haihtuvista orgaanisista yhdisteistä. Järjestelmä ylläpitää myös asianmukaista ilmanpainetta ja vesihöyryä, mikä mahdollistaa tasaisen lämpötilan ja paineen koko asemalla. Myös ECLSS puhdistaa veden ja kykenee tarjoamaan tuoretta happea hengittämiseen.
Vaikka ECLSS: n käyttämä hengenpelastusjärjestelmä on luotettava ja kestävä, se ei ole täysin itsenäinen. Suurin osa asemalla olevasta vedestä kierrätetään ja käytetään uudelleen useita kertoja, myös hapentuotannon lähteenä, mutta asemalle on kuitenkin annettava määräajoin vettä. Tämä johtuu osittain siitä, että vesi hajotetaan hapen muodostamiseksi ja elektrolyysiprosessissa syntynyt vety päästetään avaruuteen. Tutkimus on parhaillaan kehittämässä hiilidioksidin pelkistyskokoonpanoa (CReA), joka reagoi vetyjätteen ja miehistön uloshengittämän CO2: n kanssa tuottaakseen makeaa vettä ja metaanipolttoainetta.
Pitkäaikaiset matkat syvään avaruuteen, jotka voivat kestää kuukausia tai vuosia, vaativat suljetun ekologisen järjestelmän, joka on täysin omavarainen. Yksi tämän pääkomponenteista on energianlähde, joka on kestävämpi kuin virtalähdeyksiköt (PSM), joita ISS käyttää veden hajottamiseen ja puhdistamiseen sekä lämmön, valon ja sähkön tuottamiseen asema. Kaikkia tällaisiin matkoihin tarvittavaa vettä ja ilmaa ei myöskään voida kuljettaa mukana alusta alkaen, ja puhdistusveden ja ilman valmistukseen tarvitaan regeneratiivisia laitteita.
Yksi lähestymistavoista toimivan ensisijaisen elämän tukijärjestelmän luomiseksi elintarvikkeiden, ilman ja veden toimittamiseksi on ollut biosfääri- ja Mars maapallolla (MoE) -hankkeiden kautta, joita ovat tukeneet Yhdysvaltain kansallinen ilmailu- ja avaruushallinto (NASA). He yrittävät simuloida elinoloja ympäristössä, joka on täysin eristetty ulkopuoliselta toimitukselta. Tästä tutkimuksesta luotu tehokas kasvipohjainen elämän tukijärjestelmä voisi puhdistaa ilman ja veden sekä olla ravinnon lähde. NASA katsoo, että kuusi elintärkeää elintoimintoa on käsiteltävä Advanced Life Support Project (ALS) -hankkeessaan. Näitä ovat puhtaan ruoan, veden ja ilman perusteiden tarjoaminen sekä biomassan, lämpö- ja jätekysymysten logistiikka.
Ihmisen avaruuslentojen pitkän aikavälin vaikutukset voivat olla haitallisia myös säteilyn, painottomuuden ja miehistön eristäytymisen vuoksi. Suojaus aluksella voi suojata miehistöä avaruuden säteilyltä. Avaruusaluksen pyörittäminen sen keskiakselilla kohti sen määränpäätä voi myös luoda simuloidun painovoiman sen ulkorunkoa pitkin keskipisteisen kiihtyvyyden vaikutuksesta.
Venäläisillä kosmonauteilla on laajin kokemus eristäytymisestä Maata kiertävillä avaruusasemilla. Vuonna 2002 he suorittivat kokeilun nimeltä Simulation of the Flight of International Crew on Space Station (SFINCSS), jossa vapaaehtoiset elivät vuorotellen kahdeksan kuukauden ajan suljetussa tilassa. Venäjän Mir -avaruusaseman pitkäkestoisten tehtävien historiaa pidetään myös erittäin arvokkaana lääketieteellisenä ja psykologisena datana. Se voi osoittautua ratkaisevaksi valmistautuessaan vaikutuksiin, joita miehistö voi kohdata puolitoista vuotta kestäneellä Mars-planeetalla.