载人航天器乘员舱的大气压力由于压力制度设计考虑(选择低压)，出舱活动过程中舱室的减压、压力应急、灭火及其它需要减压的情况。可能会出现低压和低氧分压状态，要求航天员对于低压和缺氧应具有一定的耐受能力，在选拔中要进行低压缺氧检查，其目的是排除低压易感和缺氧敏感者。一般用低压舱上升至5000米高度检查对缺氧的敏感性，用低压和压力改变检查对低压和压力变化的易感性，此外，在航天器发射和返回过程中传到舱内的噪声值会很高，在轨道飞行段也会遇到舱内设备产生的噪声，必需对航天员进行噪声敏感性检查，检查是用航天飞行中遇到的噪声频率，对候选者进行试验，淘汰有不良反应者。
在载人航天飞行中，不同的航天员分管不同的工作。载人飞行的初期一般只进行单人飞行，一般称为驾驶员。后来发展成一次多人飞行，编为一个乘员组。乘员组主要是由职业航天员组成，有时也有非职业航天员。每个航天员在航天中各自起着不同的作用，并逐渐向专业化方向发展。两人的乘员组一般为指令长和驾驶员(美国)或指令长和随船工程师或研究航天员(苏联/俄罗斯)。三人以上的乘员组一般分为指令长、驾驶员、任务专家和载荷专家(美国)或指令长、随船工程师和研究航天员(苏联/俄罗斯)。
以美国的乘员组为例，指令长(Commander)又称机长，是一次特定飞行乘员组的领导和负责人。在飞行中负责飞行任务的安排、实施、飞行指挥、通信联络和飞行安全等，有时兼任驾驶员的工作。驾驶员(Pilot)则主要负责监视、操纵和控制航天器的飞行，负责航天器的检测和维修。协助指令长工作。如果指令长无法履行职责，驾驶员有权接替指令长的工作。任务专家(MissionSpecialist)则要求受过航天器各系统和载荷操作的全面训练，精通所有飞行任务实施要求及载荷任务的目的、要求及其运行管理。参与飞行任务的计划并负责协调所有载荷实验与航天器之间的相互关系。任务专家的主要任务是根据批准的飞行计划负责实现轨道飞行阶段载荷实验的总体目标。前三类航天员均为职业航天员。而载荷专家(PayloadSpecialist)为非职业航天员，是特定载荷主顾在航天器上的代表。有使用、维护特定载荷的专门知识。在特定飞行任务中负责特定的载荷操作，负责收集和处理实验数据，维护和修理载荷设备，并负责与地面载荷控制中心联络。
随着载人航天的发展，航天员正在扩大到许多不同的行业，如科学家、工程师、医生、教师、记者、政治家、管理人员以及太空观光旅游者。
航天员是一种在空间从事航天活动的特殊职业的人，他们要在特殊的环境条件下，在航天器的舱内外完成飞行监视、操作、控制、通信、维修以及科学研究等特殊的工作任务，并能正常的生活。这就要求必需对他们进行严格的训练，使他们具备优良的生理和心理素质，对航天特殊环境因素有很强的适应能力，并熟练掌握航天器和完成飞行任务所应具备的各种知识和技能。
航天员的培训内容包括：体质锻炼、理论知识教育、心理训练、特殊环境因素耐力和适应性训练、生存训练和航天器技术训练、航天医学工程技术训练、空间科学及应用知识和技术训练、生存训练以及综合训练等。针对航天员的类别和职业不同，其培训的具体要求和内容也不同。职业航天员，如驾驶员和任务专家，其训练内容较多，要求也严，训练时间也较长，一般需要3年左右的时间。非职业性航天员，如载荷专家或科学家航天员，其训练内容较少，时间也较短。
体质和理论
身体素质作为一个人生存的基本条件，在航天员的训练过程中是必不可少的。苏联就曾为了准备阿波罗-联盟计划，要求其航天员在一年半的训练时间内，骑自行车1000千米，滑雪3000千米，越野跑步200多千米。美国休斯敦航天中心，为提高航天员耐力，曾让航天员穿上80千克重的航天服，在炎热的佛罗里达沙漠中，每天步行30千米。
在地面还可以用中性浮力水槽产生的漂浮感觉，模拟训练航天员在失重时进行工作和维修。中性浮力水槽模拟失重的原理是，当人体浸入水中时，通过增减配重和漂浮器使人体的重力和浮力相等，即中性浮力，获得模拟失重的感觉和效应；但它并没有消除重力对于人体及其组织的作用，因此，它不同于真实的失重环境。目前，这种方法主要用于对出舱活动的航天员进行训练。一般是将1：1的航天器放入水槽中，航天员穿上改制的舱外航天服，进行出舱活动程序的模拟和技能的训练。
为了减少航天运动病的发病率，还要进行前庭功能训练。采用转椅、秋千等旋转和摆动设备产生线性加速度和科氏加速度，或在失重飞机上让航天员头部运动，对受试者的前庭器官进行刺激，以提高前庭器官的耐受能力。也可以利用气功和生物反馈的方法对航天员进行抗运动病的训练。其它的特殊环境因素适应性训练还有飞机飞行训练，跳伞训练，振动、噪声体验，乘员舱大气环境体验以及隔离环境体验等。
飞行模拟
航天员在执行任务时往往需要操纵各种仪器设备，但航天器中的各种设备是数不胜数的，如果航天员在操作过程中出现了一点错误，尤其是驾驶员，很有可能就会机毁人亡。为此，在地面上建立各种模拟设备，这样航天员在这使设备中就可以熟悉操作的程序，适应不同的环境。
为了减少航天运动病的发病率，还要进行前庭功能训练。采用转椅、秋千等旋转和摆动设备产生线性加速度和科氏加速度，或在失重飞机上让航天员头部运动，对受试者的前庭器官进行刺激，以提高前庭器官的耐受能力。也可以利用气功和生物反馈的方法对航天员进行抗运动病的训练。其它的特殊环境因素适应性训练还有飞机飞行训练，跳伞训练，振动、噪声体验，乘员舱大气环境体验以及隔离环境体验等。
飞行模拟
航天员在执行任务时往往需要操纵各种仪器设备，但航天器中的各种设备是数不胜数的，如果航天员在操作过程中出现了一点错误，尤其是驾驶员，很有可能就会机毁人亡。为此，在地面上建立各种模拟设备，这样航天员在这使设备中就可以熟悉操作的程序，适应不同的环境。
飞行模拟器是针对载人航天任务而设计的执行飞行任务的模拟器。其主要功能是在地面模拟太空中的飞行条件和实际载人航天器运动状态，为航天员提供运动感觉、视觉、听觉和操纵负荷等各种感觉，使航天员感到好像真的在太空驾驶航天器一样。
模拟座舱一般采用内部结构和界面与实际航天器完全一致的模拟舱。俄罗斯和美国所发射的各种载人航天器都有各自的飞行模拟器，其中美国“阿波罗”号登月飞船的飞行模拟器，可以模拟从起飞到登月和返回地面等全程序飞行，也有只模拟载人航天某项飞行技术的模拟器，如有模拟飞船的起飞、入轨和姿态如何控制等飞行技术的模拟器。还有模拟在太空作业的专项模拟装置，如太空对接、太空维修和出舱模拟器等。