宇航服的製作材料有針織棉、纖維絮、絲綿、羊毛、氯丁尼龍膠布、多層鍍鋁的聚酯纖維薄膜等。
1、最內層往往與宇航員的身體接觸，宇航服封閉性好會熱，因此會有大量皮脂、汗液會粘在上面，會選用透氣性和吸汗效果好的針織棉材料製作。
2、保溫層能防止寒冷滲透進衣服中，會用纖維絮偏材料，也可填充絲綿、羊毛等。
3、液冷層，宇航員如果體溫過熱，需要一定的散熱才能滿足身體的狀況，否則困在這種燥熱的小空間裡，容易中暑，因此也液冷層主要滿足服飾的散熱要求。
4、氣密限制層，主要是滿足宇航員在真空壓力下的生命體徵安全，往往是選擇了塗氯丁尼龍膠布材料打造而成，內部紋理呈現網狀結構，所以不僅承壓效果好，而且不會那麼僵硬。
5、隔熱層，其實是一種多層鍍鋁的聚酯纖維薄膜設計而成，起到真空隔熱的效果。
6、外罩防護層，這是宇航服最重要的一層，不僅耐高溫和低溫，還能起到防輻射效果，要知道宇宙之中的射線，太陽的紫外線，沒有大氣層的保護會直接輻射到身上，造成非常嚴重的危害。
