Przestrzeń kosmiczna jest to tak zwana przestrzeń, która znajduje się poza obszarem ziemskiej atmosfery. Granicę pomiędzy atmosferą a przestrzenią kosmiczną przyjmuje się wysokość 100 kilometrów nad powierzchnią Ziemi, inaczej zwana linią Kármána. Dokładnie wytyczona granicy między przestrzenią powietrzną a przestrzenią kosmiczną nie istnieje.
Przestrzeń kosmiczna charakteryzuje się występowaniem wysokiej próżni, co uniemożliwia rozchodzenie się w niej fal dźwiękowych, a także bardzo utrudnia wymianę cieplną. Przestrzeń kosmiczną przenika z każdej strony promieniowanie kosmiczne, głównie niebezpieczne dla życia promieniowanie jonizujące – tak zwane fale elektromagnetyczne w zakresie promieniowania rentgenowskiego i promieniowania gamma oraz wysokoenergetyczne naładowane cząstki. W przestrzeni kosmicznej, w okolicach orbity Ziemi, ciała wystawione na bezpośrednie działanie promieni słonecznych rozgrzewają się do temperatury przekraczającej 100 °C, natomiast pozostające w cieniu oziębiają się nawet poniżej –180 °C.
W naszym najbliższym otoczeniu przestrzeń kosmiczna to heliosfera, która jest wypełniona przez wiatr słoneczny. Znajduje się ona na granicy Układu Słonecznego, gdzie po przekroczeniu heliopauzy przechodzi w ośrodek międzygwiazdowy, a dalej w ośrodek międzygalaktyczny.
Przestrzeń kosmiczna wraz z wszelkimi znajdującymi się w niej gwiazdami, planetami itp nie może być zawłaszczana przez państwa i jest otwarta dla badań i użytkowania na równych zasadach przez wszystkie kraje. Do przestrzeni kosmicznej zabronione jest wprowadzanie jakichkolwiek obiektów transportujących jakąkolwiek broń. Każdy obiekt wyniesiony w przestrzeń kosmiczną ma przynależność państwa, w którym jest zarejestrowany i na jego pokładzie obowiązuje prawo tego państwa. Jednocześnie astronautów uważa się za wysłanników całej ludzkości i w razie potrzeby każde państwo powinno udzielić im pomocy.