關於領空(空氣空間）和外層空間的劃分問題，歷來就有兩種對立的主張。
空間論
主張是以空間的某種高度來劃分領空和外層空間的界限，以確定兩種不同法律制度適用的範圍。
功能論
認爲應根據飛行器的功能來確定其所適用的法律，如果是航天器，則其活動爲航天活動，應適用外空法；如果是航空器，則其活動爲航空活動，應受航空法的管轄；整個空間是一個整體，沒有劃分領空和外層空間的必要。
就“空間論”而言，關於確定外層空間的下部界限大致又有以下幾種意見：
①以航空器向上飛行的最高高度爲限，即離地面20～40公里
②以不同的空氣構成爲依據來劃分界限。由於從地球表面至數萬公里高度都有空氣，因而出現以幾十，幾百，幾千公里爲界的不同主張，甚至有人認爲凡發現有空氣的地方均爲空氣空間，應屬領空範圍
③以人造衛星離地面的最低高度(105～110公里)爲外層空間的最低界限。
1976年，巴西、哥倫比亞、剛果、厄瓜多爾、印度尼西亞、肯尼亞、烏干達和扎伊爾等8個赤道國家發表《波哥大宣言》。主張各赤道國家上空的那一段地球靜止軌道 (離地面35267公里)屬於各該國的主權範圍。上述主權要求，使外空劃界問題進一步複雜化。近些年來，一些持“空間論”者逐漸趨向於接受上述第三種意見，即離地面100公里左右爲外層空間的下部界限。1975年，意大利在外空委員會提出以海拔90公里爲領空(空氣空間)的最高界限。1976年，阿根廷、比利時和意大利支持以海拔150公里爲界。1979年，蘇聯建議離海平面100～120公里以上爲外層空間，同時各國空間物體爲到達軌道和返回發射國領土，有飛越其他國家領空(空氣空間)的權利。但另外一些國家，如美國、英國、日本等，則認爲從空間科技現狀來看，仍然無法規定一定高度作爲領空(空氣空間)和外層空間的界限。他們強調劃定外層空間的條件和時機還不成熟。
外空的定義和界限以及地球靜止軌道的法律地位問題尚在聯合國和平利用外層空間委員會審議之中。外空委員會正在審議衛星直接電視廣播、衛星遙感地球，以及在外空使用核動力源等問題，以便草擬有關的法律原則。
空間科學研究
1946年，美國用繳獲的德國V-2火箭將一支果蠅送入太空，成爲第一個生物火箭。1957年，前蘇聯發射了世界上第一顆人造衛星'史潑尼克一號。空間站是人類在太空進行各項科學研究活動的重要場所。1971年，前蘇聯發射了第一座空間站“禮炮”1號，由“聯盟”號飛船負責運送宇航員和物資。1986年8月，最後一座“禮炮”7號停止載人飛行。1973年5月14日，美國發射了空間站“天空實驗室”，由“阿波羅”號飛船運送宇航員和物資。1974年天空實驗室封閉停用，並於1979年墜毀。
1986年2月20日，前蘇聯發射了“和平”號空間站。它全長超過13米，重21噸，設計壽命10年，由工作艙、過渡艙、非密封艙三個部分組成，有6個對接口，可與各類飛船、航天飛機對接，並與之組成一個龐大的軌道聯合體。自“和平”號上天以來，宇航員們在它上面進行了大量的科學研究。還創造了太空長時間飛行的新紀錄。“和平”號超期服役多年後於2001年3月19日墜入太平洋。1983年，歐洲空間局發射了“空間實驗室”，它是一座隨航天飛機一同飛行的空間站。
國際空間站是建造中的新一代空間站。它由美國和俄羅斯牽頭，聯合歐洲空間局11個成員國和日本、加拿大、巴西等16國共同建造運行。空間站從1994年開始分多個步驟建設安裝，至2006年全部建成。建成後空間站將長110米，寬88米，質量超過400噸，將是有史以來規模最龐大、設施最先進的人造天體。可供6至7名宇航員同時在軌工作。
1981年全世界第一顆紅外天文衛星發射升空。而對於天文學上有重要意義的事件是1990年4月25日由美國“發現”號航天飛機送入太空的哈勃空間望遠鏡(HST)。它的目的是探測宇宙深空，瞭解宇宙起源和各種天體的性質和演化。HST耗資21億美元，對天文學特別是天體物理學的推動是巨大的。在空間放置望遠鏡可以擺脫大氣的干擾，沒有大氣消光的問題，同時因爲沒有大氣，設計的望遠鏡可以達到衍射極限。它的鏡面不受重力的影響，不會變形，望遠鏡有極高的分辨率。它是人類的千里眼，探索宇宙奧祕的利器。此後美國和歐空局又相繼發射了“錢德拉”空間X射線望遠鏡和XMM空間天文臺等。
美國的航天飛機是當前世界上唯一一種用於在地面和近地軌道之間運輸人員物資，並可重複利用的航天器。它也可以在太空中進行各種科學實驗活動。
中國航空
中國1964年7月19日，成功發射了一枚生物火箭。1966年10月27日，導彈核武器發射試驗成功。1970年4月24日在酒泉發射了我國第一顆人造地球衛星“東方紅1號”。1975年11月26日，發射了一顆返回式人造衛星。1980年遠程運載火箭發射成功。2年以後，潛艇水下發射運載火箭獲得成功。1984年4月8日，我國第一顆地球靜止軌道試驗通信衛星發射成功。1986年2月1日，我國發射了一顆實用通信廣播衛星。1988年9月7日，中國發射了一顆試驗氣象衛星“風雲1號”。1999年11月20日，在酒泉衛星發射中心用運載火箭成功發射了第一艘“神舟號”試驗飛船。2003年10月15日9：00，中國發射了第一艘載人飛船“神舟5號”，飛船在太空中飛行了21小時，繞地球運行14周後，於16日清晨6：23安全返回地面。宇航員楊利偉成爲第一個乘坐中國人自己的飛船進入太空的中國人。展望未來，在2010年以前，中國的宇宙飛船將訪問月球。2011年9月29日21時16分3秒，中國將建立自己的空間站天宮一號發射升空。之後，中國將進一步開展月球探測、建設月球基地、探測火星、登陸火星等一系列航天活動。
自宇宙大爆炸以後，隨着宇宙的膨脹，溫度不斷降低，當前，太空已成爲高寒的環境，平均溫度爲零下270.3℃。
在太空中，各種天體也向外輻射電磁波，許多天體還向外輻射高能粒子，形成宇宙射線。如太陽有太陽電磁輻射，太陽宇宙線輻射和太陽風，太陽宇宙線輻射是太陽在發生耀斑爆發時向外發射的高能粒子，而太陽風則是由日冕吹出的高能等離子體流。
許多天體都有磁場，磁場俘獲上述高能帶電粒子，形成輻射很強的輻射帶，如在地球的上空，就有內外兩個輻射帶。由此可見，太空還是一個強輻射環境。
太空還是一個高真空，微重力環境。重力僅爲百分之一到十萬分之一g (g-重力加速度) ，而人在地面上感受到的重力是1g。
太空垃圾危害
自上世紀50年代開始進軍宇宙以來，人類已經發射了4千多次航天運載火箭。據不完全統計，太空中現有直徑大於10釐米的碎片9千多個，大於1.2釐米的有數十萬個，而漆片和固體推進劑塵粒等微小顆粒可能數以百萬計。
不要小看這些太空垃圾，由於飛行速度極快（6-7公里/秒），它們都蘊藏着巨大的殺傷力，一塊10克重的太空垃圾撞上衛星，相當於兩輛小汽車以100公里的時速迎面相撞——衛星會在瞬間被打穿或擊毀！試想，如果撞上的是載人宇宙飛船……而且人類對太空垃圾的飛行軌道無法控制，只能粗略地預測。這些垃圾就像高速公路上那些無人駕駛，隨意亂開的汽車一樣，你不知道它什麼時候剎車，什麼時候變線。它們是宇宙交通事故最大的潛在“肇事者”，對於宇航員和飛行器來說都是巨大的威脅。
當前地球周圍的宇宙空間還算開闊，太空垃圾在太空中發生碰撞的概率很小，但一旦撞上，就是毀滅性的。更令航天專家頭疼的是“雪崩效應”——每一次撞擊並不能讓碎片互相湮滅，而是產生更多碎片，而每一個新的碎片又是一個新的碰撞危險源。如果有一天，等地球周圍被這些太空垃圾擠滿的時候，人類探索宇宙的道路該何去何從呢？
太空垃圾是人類在進行航天活動時遺棄在太空的各種物體和碎片，它們如人造衛星一般按一定的軌道環繞地球飛行，形成一條危險的垃圾帶。太空垃圾可分爲三類：一是用現代雷達能夠監視和跟蹤的比較大的物體，主要有種種衛星、衛星保護罩及各種部件等，這類垃圾當前已達8000多個；二是體積小的物體，如發動機等在空間爆炸時產生的，其數量估計至少有幾百萬；三是核動力衛星及其產生的放射性碎片，到2000年，這類衛星送到地球軌道上的碎片達3噸。
1957年10月4日，前蘇聯成功地發射了第一顆人造地球衛星，揭開了人類空間時代的序幕，同時也爲太空送去了第一批垃圾。當時，宇航員完成飛行任務，把衛星的裝載艙、備用艙、儀器設備及其他遺棄物都留在了衛星軌道上。此後，隨着人類太空史上的一次次壯舉，太空垃圾與日俱增。人類先後已將4000餘顆衛星送入太空，當前仍在正常運轉的僅有400餘顆，其餘的或墜毀於地球表面，或遺留在太空，成爲太空垃圾。據統計，當前約有3000噸太空垃圾在繞地球飛奔，而其數量正以每年2%—5%的速度增加。科學家們預測：太空垃圾以此速度增加，將會導致災難性的連鎖碰撞事件發生，如此下去，到2300年，任何東西都無法進入太空軌道了。
太空垃圾給航天事業的發展帶來了隱患，它們成爲人造衛星和軌道空間站的潛在殺手，使宇航員的安全受到嚴重威脅。要知道，太空垃圾是以宇宙速度運行的。一顆迎面而來的直徑爲0．5毫米的金屬微粒，足以戳穿密封的飛行服；人們肉眼無法辨別的塵埃（如油漆細屑、塗料粉末）也能使宇航員殞命；一塊僅有阿司匹林藥片大的殘骸可將人造衛星撞成“殘廢”，可將造價上億美元的航天器送上絕路。在人類太空史上，太空垃圾造成的事故和災難屢見不鮮。1983年，美國航天飛機“挑戰者”號與一塊直徑0．2毫米的塗料剝離物相撞，導致舷窗被損，只好停止飛行。1986年，“阿麗亞娜”號火箭進入軌道之後不久便爆炸，成爲564塊10 釐米大小的殘骸和2300塊小碎片，這枚火箭的殘骸使兩顆日本通信衛星“命赴黃泉”！1991年9月15日，美國發射的“發現者”號航天飛機差一點與前蘇聯的火箭殘骸相撞，當時“發現者”號與這個“不速之客”僅僅相距2．74千米，幸虧地球上的指揮系統及時發來警告信號，它才免於喪生。據計算，當前太空軌道上每個飛行物發生災難性碰撞事件的機率爲3．7%，發生非災難性撞擊事件的可能性爲20%。以此計算，今後將每5—10年可能發生一次太空垃圾與航天器相撞事件，到2020年將達到2年一次。
