太空中存在幾個極端致命因素，低溫、低氣壓、沒有氧氣和宇宙各種輻射 。
在科幻電影中，經常出現某些角色被暴露在太空真空中被迅速凍死，但這其實並不會發生。雖然太空通常很冷，特別是沒有太陽照射的情況下，但人不會立即結冰，因為熱量無法快速從身體轉移出去。在地球上，熱量可以通過對流傳遞，但太空中沒有氣體，傳遞熱量的唯一方法是通過紅外線輻射,這個過程是緩慢的。
因此，如果把一個人暴露在太空中，爆炸性減壓是死亡的主要原因。人體能承受的最低大氣壓是6%左右的海平面壓力，即6.08kpa，低於這個壓力，體內的水分和血液就會開始沸騰。身為醫生和飛行員的哈里·喬治·阿姆斯特朗（Harry George Armstrong）是第一個認識到這一極限的人，地球上的這一極限出現在大約19千米的高空，因此被稱為阿姆斯特朗極限。太空氣壓極低，一個沒有加壓防護服的人暴露在低於這個大氣壓環境中時，肺部的空氣會膨脹，導致組織撕裂，軟組織中的水分會沸騰蒸發，但由於皮膚的緊密密封會抑制膨脹，所以人不會爆炸。
在太空環境中，肺部和消化道中的氣體會迅速膨脹，肺很可能會因此破裂，任何直接暴露在外的水比如眼睛上的液體，都會在迅速沸騰，大約幾秒鐘後就會失明，血液也會沸騰，氧氣從血液中溢出來，皮膚會變成淡藍色，之後血液循環就會完全停止之後死亡。在此過程中會有10到15秒的意識清醒時間，在此期間有機會進行自救；在那之後，如果在90-180秒內獲救被別人重新放置在一個加壓的環境中，就會沒事。
這些數字是根據人類事故和動物實驗得出的。例如，1965年，得克薩斯州布魯克斯空軍基地的研究人員對狗進行了一系列實驗，將狗暴露在正常大氣壓的380分之一下，然後觀察狗的反應。在大多數情況下，只要時間少於90秒，這些狗沒有受到永久性傷害就能存活下來，一旦他們把時間推到兩分鐘，這些狗通常會出現心臟驟停並死亡。在實驗中，狗在10-20秒後失去知覺，它們還會同時排尿、噴射性嘔吐和排便，後兩種症狀是由消化道的氣體迅速排出造成的。許多狗還會經歷了劇烈的痙攣。一些狗的舌頭上結了一層薄薄的冰，因為它們嘴裡的水分蒸發了，舌頭迅速冷卻。最後，狗的身體膨脹到正常大小的兩倍，研究人員注意到它們看起來像一個充氣的山羊皮袋。只要大氣壓力在90秒內恢復，它們都能活了下來，沒有明顯的持久的損害。黑猩猩比狗表現得好得多，大多數能存活3分鐘，記錄是3分半鐘。
