在太空中,如果太空人沒有穿著太空衣則會發生以下的狀況:

    1. 缺氧:由於太空中並沒有氧氣,他們會在十五秒內失去知覺。
    2. 氣壓不平衡:太空中只有少量或甚至沒有氣壓,他們的身體和器官會因為氣壓不平衡而向外膨漲。
    3. 溫度變化大:太空人要面對極端的溫度變化,因為每當面向太陽時,溫度會高達120℃;但背向太陽時,溫度可能會低至零下100℃。
    4. 缺乏大氣保護:太空人可能會被以高速移動的太空微流星體及太空垃圾擊中。
    5. 宇宙射線傷害:他們會被各種有害人體的太空輻射能量及太陽所放射出的帶電粒子所影響而導致有生命危險。
一件太空衣必須要有以下的功能:
    1. 提供適當氣壓:大多數的太空衣維持稍稍小於1大氣壓力的氣壓,這氣壓可防止體液蒸發(亦即維持體液於液態),導致太空人的身體器官的膨漲。但要注意的是,太空人穿梭機艙裏的氣壓是1大氣壓力,因此在穿上太空衣進行太空漫步前,船艙裏的氣壓必須減至與太空衣內相同的氣壓。
    2. 提供足夠的氧氣:太空衣不可提供與地球上一樣的空氣成份(78﹪的氮氣、21﹪的氧氣及其他氣體),只可提供純氧,因為太空衣的氣壓小於一大氣壓,而低於正常大氣壓力的氣壓會使肺部及血液的氧氣濃度降至危險水平(就像高山症的狀況),若提供具有其他非氧氣的氣體給穿上太空衣的太空人,將會非氧氣的氣體進入太空人的肺部及血液,造成太空人含氧不足,容易失去知覺造成危險。
    3. 除去二氣化碳:人的呼吸作用會將氧氣轉變為二氧化碳,而太空衣中的二氧化碳不除去的話,二氧化碳的濃度會增加而上升至危險程度,那麼就會令太空人死亡。
      在太空衣中是利用氫氧化鋰來除去二氧化碳,因其可與二氧化碳發生化學作用變成其他物質,如此一來二氧化碳也就除去了,就可避免太空衣內二氧化碳的濃度過高。。
      氫氧化鋰與二氧化碳的化學作用如下:
      2LiOH(s) + CO2(g) ─────>Li2CO3(s) + H2O(l)
    4. 維持正常氣溫:為了應付極端變化的溫度,大多數太空衣都會用許多層纖維(數百至數百層)去隔熱,最外層是用能夠反射光的布料覆著,以應付極端變化的溫度最外層。太空衣裏則有風扇或水冷式的布料去除去過量的熱,避免皮膚所產生的汗水覆蓋著頭盔,導致太空人脫水。
    5. 避免太空物質的撞擊:太空人在太空中因缺乏大氣的保護,很容易被到太空中的微小星體…等的撞擊而受傷,所以太空衣有多層耐用纖維去保護太空人免受微流星體撞傷。在月球上或在太空穿梭機艙外,這些纖維亦不會撕裂,避免太空人受到撞擊的各種傷害。
    6. 過濾部分輻射:太空衣的設計要能過濾來自太陽和宇宙的致命輻射,所以太空衣有聚脂薄膜過濾一定程度的輻射,但太空衣只能過濾少量太陽噴出的粒子。因此,太空漫步只能在太陽活動較不活躍時進行。
    7. 清晰的視線:太空衣到太空中必須要載上頭盔,而太空人的頭盔是以透明塑膠及耐用的化學物質製造,並具有能反射太陽光的罩,若頭盔導致視線不足則容易造成危險,所以視線的清晰是相當重要的。可是頭盔會因太空人的呼吸咋用產生的水氣與內外的溫差效應,造成頭盔起霧(正如緊閉的汽車玻璃常會起霧),在太空人在離開太空艙進行太空漫步前,頭盔會被噴上防霧劑。而現在太空衣的頭盔亦鑲嵌了燈,太空人便可看到陰暗裏的東西。
    8. 活動容易:太空人在太空艙外活動危機重重,因此太空人穿上太空衣後的活動靈活度就是相當重要的,所以太空衣的各層纖維都配備了特別的接合位,因此太空人可以容易地屈曲手部、手臂、腿、膝部及踝部,使太空人容易地在太空衣內移動身體。
    9. 通訊設備:太空中沒有空氣當傳聲的介質,所以太空人只能以通訊設備進行溝通。太空人穿帶了麥克風及耳機,配合太空衣中的傳輸器及接收器使太空人可以與地面控制中心及其他的太空人通話。
    10. 推進設備:此設備主要是要使太空人能在太空穿梭機外走動。在無重狀態中,太空人很難走動,所以他們行進的動力要利用牛頓第三運動--作用的與反作用力定律。每當太空人要向某方向移動時,某相應位置便會噴出氣體,使太空人移動。美國太空總署更製造了可幫助太空人回到太空穿梭機或太空站(如果他/她與太空穿梭機或太空站分開了)氮氣推動裝置。這裝置提供的最高速度為每秒三米。
      最現代的太空衣:據俄專家介紹,新式太空衣總重約120公斤,由數百層特殊材料製成,可抵禦每秒飛行約20公里的微小隕石的撞擊,並使太空衣內保持必要的氣壓和溫度。太空衣的最內層由高彈力材料製成,適於各種體形的太空人穿著。與太空衣相連的帶有新型金屬夾層的頭盔面罩,可有效地保護太空人免受太陽輻射的侵害。