国际空间站是多个国家合作的结晶。空间站上的每一个舱段、每一个部件都是由各个国家制造，然后运到太空再组装起来。国际空间站其实就是一个遨游太空的超级变形金刚。别小看这些部件，每一个都集中了各个国家的尖端技术和聪明智慧。
目前，这个太空“超级实验室”的建设快完成了。美国国家航空航天局把国际空间站看作是未来登陆火星的重要“踏板”。国际空间站主要由下列部分组成：俄罗斯的“星辰”号服务舱、“曙光”号工作舱，美国的“团结”号节点舱、“哥伦布”号实验舱和“命运”号实验舱、日本的“希望”号实验舱，加拿大制造的智能机械臂等。
“曙光”号工作舱
“曙光”号工作舱是国际空间站的第一个组件，由俄罗斯赫鲁尼切夫空间中心和美国波音公司共同研制而成。“曙光”号重量为24.2吨，长13米，内部容积约72立方米，可用面积为40平方米。它可以在不补充燃料的情况下连续飞行430昼夜。
“曙光”号是一个大型舱体，用做空间站的基础，能提供电源、推进、导航、通信、姿控、温控、充压的小气候环境等多种功能。“曙光”号设计寿命13年，电源最大功率为6千瓦，装有可接4个航天器的对接件。1998年11月20日，俄罗斯“质子-K”号运载火箭将“曙光”号送入预定轨道。
“团结”号节点舱
“团结”号节点舱是美国为国际空间站建造的第一个组件，也是国际空间站的第二个组件。“团结”号节点舱直径5米、长6米，设有6个舱门。它的作用是充当对接口，连接未来升空的其他舱段。1998年12月4日，“团结”号随美国“奋进”号航天飞机升空。12月6日，“团结”号与“曙光”号对接，空间站开始组装。
“星辰”号服务舱
“星辰”号服务舱由俄罗斯承建，是国际空间站的核心舱。“星辰”号长13米，最大直径5米，太阳能帆板展开时宽30米，重19吨。“星辰”号共有4个对接口，可用于接待载人飞船或货运飞船。
服务舱由过渡舱、生活舱和工作舱3个密封舱及1个用来放置燃料箱、发动机和通信天线的非密封舱组成。生活舱中设有供宇航员洗澡和睡觉的单独“房间”，舱内有带冰箱的厨房、餐桌，供宇航员锻炼身体的运动器械。舱体上设计的14个舷窗，可供宇航员眺望浩瀚的星空。
“星辰”号配有定位和电视系统，可保障服务舱与俄罗斯科罗廖夫地面控制中心和美国休斯敦地面控制中心的直接联系。2000年7月12日，“星辰”号由“质子-K”号运载火箭送入太空；7月26日，“星辰”号服务舱与国际空间站联合体对接。
“命运”号实验舱
2001年2月7日，“命运”号实验舱随美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机升空。“命运”号实验舱价值14亿美元，是国际空间站中最昂贵的组件。它由美国波音公司制造，形似圆筒，长9.3米、直径4.3米，重13.6吨，有41.5万个零件。它不仅是未来空间站成员在接近零重量的状态下执行科学研究任务的基地，而且将作为国际空间站的指挥和控制中心。它是国际空间站6个实验舱中最重要的实验舱之一。
“码头”号多功能对接舱
“码头”号多功能对接舱由俄罗斯能源火箭航天公司研制，重约4吨，体积为13立方米。对接舱一端与“星辰”号服务舱连接，另一端能与“进步”号货运飞船或“联盟”号载人飞船对接。
对接舱的一侧还有一个隔舱。宇航员穿上宇航服，调节好隔舱中的气压后，就可以打开隔舱门进行太空行走。多功能对接舱有助于增加国际空间站与地面间的货物、人员运输。“码头”号多功能对接舱于2001年9月17日安装到国际空间站。
“哥伦布”号实验舱
“哥伦布”号实验舱是一个包含欧洲先进科技的科学实验舱。“哥伦布”号实验舱可以进行材料学、物理学、生命科学、空间科学和地球观察等多学科研究。“哥伦布”号实验舱总长6.87米，直径4.47米，内部容积有75立方米，重量为1吨多。它里面有生物实验室、科学实验室、生理舱、计算机、摄像机等。“哥伦布”号实验舱由欧洲空间局设计制造，2008年2月7日，美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机携带“哥伦布”号实验舱，发射后与空间站对接。
“希望”号实验舱
日本制造的“希望”号实验舱像一个可乐罐子。2008 年5月31日，由“发现”号航天飞机升空运往国际空间站。日本“希望”号实验舱是最为关键、庞大的舱组，将长期在太空中飞行。
“希望”号在太空展开安装完毕后，共有一个实验舱段和一个舱内保管舱段，多个舱外试验仪器等。日本研发“希望”号历时20多年，投入经费83.8亿美元。“希望”号将进行各种太空实验，为日后登陆月球奠定基础。
日本三春镇有个小学生，叫洋子。洋子只有8岁，但她想知道：樱花到太空后会怎么样？日本宇宙航空研究开发机构批准了这项计划，将一批樱花树种送到日本的“希望”号实验舱进行为期半年的科学实验，观察微重力是否影响以及如何影响它们。
三春镇的小学生于2008年6月到7月，挑选了约200颗种子，另外还有百合花种和紫罗兰花种。10月份，这些种子被送上太空，2009年初返回地球。入选的1种樱花树种，包括日本国家自然遗产的三大名樱淡墨樱、神代樱和三春泷樱。
“寻求”号气闸舱
气闸舱又称压力舱、气密舱。“寻求”号气闸舱由金属铝制造，重约6吨。气闸舱共有两个舱室，一个供宇航员执行太空行走任务之前更换宇航服，另一个为宇航员减压和飘浮到太空的接口。舱内有4个气罐，各重540千克，用于给气闸舱加压。
2001年7月15日，“寻求”号气闸舱由“亚特兰蒂斯”号航天飞机运送。气闸舱是国际空间站与太空的通道，是航天器有压空间与太空真空环境空间的缓冲地带。根据舱外活动的任务和工作的位置，宇航员们可以选择太空行走的出舱口：航天飞机、气闸舱和对接舱。它安装后空间站内的宇航员不必再等航天飞机到来，就可以进行太空行走。
多功能后勤舱
多功能后勤舱由意大利研制。后勤舱可重复使用，意大利已制造了3个多功能后勤舱，分别称为：莱昂纳多、拉斐尔和多纳泰洛。它是一个由金属铝制成，长6.4米、直径4.6米的圆筒，自重4.4吨，分为16个货箱，能携带8吨以上科研设备和货物，满载可达13.2吨。为国际空间站运送必需的物资，再将空间站上的废弃物带回地面。到2011年航天飞机退役时，“莱昂纳多”号多功能后勤舱已飞行了12次，“拉斐尔”号多功能后勤舱飞行了4次。
“加拿大-2”大臂
加拿大制造的智能机械臂安装在美国的5架航天飞机上，每架飞机一台机械臂，称为“第一臂”、“小臂”、“加拿大-1”机械臂。国际空间站上的“加拿大-2”机械臂，又被称为“第二臂”、“大臂”，由高强度的铝合金、不锈钢和环氧石墨制成。
国际空间站上的“加拿大-2”大臂是一个移动机器人系统。它由移动系统、远距离机械手和专用灵巧机械手（又称加拿大小手）组成。“加拿大-2”大臂移动系统在空间站的船舷上，可以左右滑动，可以自动定位，能像蠕虫一样做动作，也能点对点地移动，可以将物体和宇航员送到空间站的许多位置。
“加拿大-2”大臂总长17.6米，最大直径35厘米，总重1800千克。大臂最大负荷超过116吨，可以帮助航天飞机与国际空间站对接。空间站的大臂控制系统通过传感器向加拿大大臂输送能量、数据和视频。人的手臂有6个关节，大臂的手臂和手有14个关节。它有14个自由度，它的手臂更长、更灵活，把握的物品更重、更牢固。人的关节只能弯曲，不能旋转，大臂却有旋转的特异功能。它能在太空中干粗活和累活，力大无比，举起整个舱段；而且动作十分精准，几乎无误差。
大臂分为大手和小手。远距离机械手称为大手，有7个自由度；专用灵巧机械手称为小手，共有5只小手，最多的有7个自由度。小手十分灵巧，甚至可以捡起一根绣花针。14个自由度的大臂可以做出比人类手臂多100倍的动作。
宇航员在空间站“命运”号实验舱内，通过3个显示器看清大臂的动作和工作状态。宇航员利用显示器、控制面板和便携式电脑，操作两套操纵杆：一套旋转式操纵杆，另一套平移式操纵杆。
这只巨型机械臂是1984年美国总统里根提议建设“自由”空间站时产生的。最初研制目的是，在航天飞机不能自行与空间站对接时，依靠机械臂将航天飞机拉到空间站旁。“加拿大-2”大臂由加拿大研制，并由美国“奋进”号航天飞机于2001年4月19日携带升空，4月22日被安装到国际空间站上。它比许多航天飞机上的“加拿大小臂”更长、更结实、更灵活。