Metodele pe care astronauții le utilizează pentru a respira în spațiu depind de misiune, dar de obicei utilizează fie electroliza apei, fie oxigenul sub presiune din tancurile care sunt pompate în atmosferă. Costumele spațiului și spațiul interior ambarcațiuni sunt presurizate, permițând plămânilor astronauților să funcționeze normal.
La misiunile timpurii, cum ar fi programul Apollo, astronauții s-au bazat în primul rând pe canistrele de oxigen sub presiune. Cu toate acestea, permanența relativă a Stației Spațiale Internaționale a necesitat o soluție diferită. Astronauții din ISS folosesc electricitatea din panourile solare pentru a separa moleculele de oxigen și hidrogen de apă, creând oxigen care este apoi pompat în stație. Excesul de hidrogen este ventilat în spațiu.
Astronauții ISS au opțiuni de rezervă în cazul în care ceva nu merge bine cu echipamentul de electroliză. Ei păstrează o cantitate de rezervoare de oxigen disponibile. Aceste rezervoare sunt, de asemenea, sursa de oxigen pentru costume de spațiu, care sunt utilizate în timpul plimbări spațiu, precum și decolări de transfer și aterizări. În cele din urmă, astronauții au o aprovizionare cu lumanari perclorat. Acestea sunt de fapt canistre metalice pline cu perclorat de litiu. Când astronautul trage un ac, aprinde o reacție chimică care produce oxigen.
Aerul este păstrat curat și respirat prin monitorizarea mașinilor și a filtrelor, care curăță excesul de dioxid de carbon și alte gaze reziduale din aer, înainte de a se putea ajunge la niveluri toxice. Aceste gaze reziduale sunt, de asemenea, ventilate în spațiu.