未来的月球和火星任务必须解决许多挑战，包括防止宇航员骨骼和肌肉组织的损失。国际空间站的研究正在帮助应对这一挑战。

没有地球引力，骨骼和肌肉都会萎缩，或者变得更小、更弱。科学家们很早就意识到，就像在地球上一样，锻炼是在太空中保持骨骼和肌肉健康的关键部分。从早期任务中的简单松紧带，锻炼硬件已经变得越来越先进。目前的设备包括高级阻力运动装置 (ARED) 举重系统、称为 T2 的第二代跑步机以及带有隔振和稳定系统 (CEVIS) 的自行车测力计。研究仍在继续改进这种设备以及宇航员使用它的强度和持续时间，机组人员现在平均每天锻炼两个小时。

ARED 于 2008 年安装，使用活塞和飞轮系统提供基本上模拟失重状态下举重的负载。 ESA(欧洲航天局)当前的一项调查中，ARED Kinematics 分析了微重力下此类运动对身体的影响，以帮助确定太空飞行之前、期间和之后的最佳锻炼计划。结果表明，飞行前的运动训练可以提高个人在空间站上的表现，就像季前训练有助于运动员在以后的比赛中一样。