เริ่มกันด้วย คำว่า "นักบินอวกาศ" ที่ในภาษาอังกฤษ เรียกว่า "Astronaut" ซึ่งมีรากศัพท์มาจากภาษากรีก 2 คำ คือ "Astro" ที่หมายถึงดวงดาว และ "nautes" ซึ่งหมายถึงกะลาสี ดังนั้น "Astronaut" จึงหมายถึง "ลูกเรืออวกาศ หรือ มนุษย์อวกาศ"

มนุษย์อวกาศ มีการแบ่งเป็น 3 กลุ่ม ตามหน้าที่ที่แตกต่างกัน คือ

1. นักบินผู้ควบคุมยานอวกาศ (Pilot astronaut) มีหน้าที่ควบคุมยานอวกาศ
2. ผู้เชี่ยวชาญประจำเที่ยวบิน (Mission astronaut) ทำหน้าที่หรือทำงานเฉพาะอย่างหรือเฉพาะเรื่องนั้นๆ
3. มนุษย์อวกาศที่ทำงานเกี่ยวกับ Payload (Payload specialist astronaut)

ทักษะที่สำคัญของการเป็นนักบินอวกาศ คือ...
ทักษะภาษาอังกฤษ การทำงานเป็นทีม และมีความรู้พื้นฐานทางด้านวิทยาศาสตร์ทุกสาขา

ขณะที่สาขาวิชาหรือหลักสูตรการเรียนการสอนเพื่อเตรียมตัวเป็นนักบินอวกาศ คือ วิศวกรรมอากาศยาน และ หลักสูตรการเป็นนักบิน รวมถึงความรู้เกี่ยวกับธรณีวิทยา ในกรณีที่จะต้องไปสำรวจดาวเคราะห์ หรือเป็นนักวิทยาศาสตร์ในสาขาที่จะต้องทำงานวิจัยในอวกาศ เช่น วัสดุ การแพทย์ อิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ

ผู้ที่จะผ่านการคัดเลือกเพื่อให้เป็น นักบินอวกาศ ได้นั้น จะต้องผ่านการทดสอบและการฝึกฝนอย่างหนักหน่วง เพื่อให้ร่างกายชินกับสภาวะรุนแรงต่างๆ ที่อาจจะเกิดขึ้น โดยเฉพาะการฝึกให้ร่างกายชินกับ สภาวะไร้น้ำหนัก (Microgravity) บททดสอบเรื่องการควบคุมการใช้ส่วนต่างๆ ของร่างกาย ด้วยเครื่อง Virtual Reality (VR) ซึ่งจะมีแว่นที่มีจอภาพติดอยู่ที่ตา ถุงมือที่เชื่อมต่อไปยังจอที่ตาของผู้ฝึก ซึ่งจะทำให้เห็นภาพจำลองส่วนต่างๆ ของสถานีอวกาศนานาชาติ เสมือนอยู่ในอวกาศจริงๆ

สำหรับองค์การนาซา (NASA) ได้มีการฝึกการลอยอยู่ในอวกาศ ด้วยการฝึกให้ผู้ฝึกลอยตัวในสระว่ายน้ำขนาดใหญ่ที่สุดในโลก คือ NASA's Neutral Buoyancy Laboratory ณ ศูนย์วิจัยจอห์นสัน ซึ่งสระว่ายน้ำนี้มีความยาวถึง 31 เมตร กว้าง 31 เมตร และลึก 12.5 เมตร ด้วยความจุน้ำ 20 ล้านลิตร