人类的活动范围，经历了从陆地到海洋，从海洋到大气层，再从大气层到外层空间的逐步扩展过程。人类活动范围的每一次飞跃，都大大增强了认识和改造自然的能力，促进了生产力的发展和社会进步。
外层空间简称空间或外空，是地球稠密大气层之外的空间区域，又称为宇宙空间或太空。在1981年召开的第三十二届国际宇航联合会大会上，陆地、海洋、大气层和外层空间分
别被称为人类的第一、第二、第三和第四环境。
人类进入“第四环境”，比进入第二、第三环境要困难得多。它必须闯过四道难关：
(一)克服地球引力：地球引力在160km的高度才减小百分之一，2700km的高度减少一半。在地球表面附近运动的物体，只有达到第一宇宙速度，即7.9km/s的时候，才能成为地球的卫星。达到第二宇宙速度，即11.2km/s的时候，才能像地球、金星、火星等星体那样，成为太阳的一颗新行星。当达到第三宇宙速度即16.7km/s时，就可以飞出太阳系。
(二)克服真空：地面上的大气压力是760mm汞柱(1mm汞柱=133.32帕)，每立方厘米体积内约有24亿个分子。大气密度和大气压力随距离地面的高度h的增加，按指数规律迅速减少。在h为200km的高空上，大气密度和大气压力只有海平面大气密度和大气压力的10-9量级，h越大，大气密度和大气压力越小。现在中国在地面上能抽到的最高真空度约为10-12mm汞柱，这样的真空度，每立方厘米体积内约含32000个分子，约相当于1500km高空的真空度，而行星际空间每立方厘米含有的分子或原子数平均不到100个，恒星际空间则平均只有10个。装有一般发动机的飞机，其上升高度的极限是27km。
(三)适应剧烈变化的温度环境：地球上最热的地方为40多摄氏度，最冷的地方也不过零下40多摄氏度。而在空间，离地球不远处，向阳面的温度可高达200摄氏度，背阳面则冷到零下100多摄氏度。在远离恒星的空间，环境温度接近于绝对零度；而在恒星附近，温度则会高达几百至几千摄氏度。
(四)暴露在有害辐射之中：近地空间是一个强辐射环境。从X射线到红外线的太阳电磁辐射对人体、材料都有一定的影响。粒子辐射严重影响环境。粒子辐射的来源主要有三种，即地球辐射带、太阳宇宙线、银河宇宙线。必须采取相应的防护措施，才能保证空间活动的顺利进行。
