在地面对病人进行手术是常见的事，在太空失重环境里，太空医生又如何为病人做手术呢？
过去，由于宇宙飞船或航天飞机在太空只会逗留几天，似乎没有必要考虑太空中的手术治疗问题。但是随着航天事业的发展，长期的太空实验室、航天站、月球基地将相继建立，人类居住火星的计划也在拟定中，因此，宇航员在太空生活、工作的时间越来越长，由几天增加到几百天，甚至更长。航天站和月球基地将是人类永久居住的地方。人久住了免不了生病，需要手术治疗，但在太空中又不能及时送回地面，故需要解决失重环境下快速止血和组织缝合等外科手术等医疗问题。
前苏联科学家已在抛物线飞行的飞机上，使用一种特制的透明容器，对兔子施行局部麻醉，然后进行开腹手术试验，初步证明可以在失重环境下进行外科手术。在太空航天站里，由于容积的局限及人在太空时免疫反应降低，因此需要设置外科手术舱。这种手术舱有一套新型精巧的轻便外科手术器械及手术手套等用具。
经过研究人员的努力，目前已研制出一种用于失重环境的可扩展的小型外科手术舱。它装备有袖套式止血带和注射器、无菌手套、手术器械袋等。这种手术舱可以根据手术的需要，随时改动和扩展。倘若宇航员一只手臂受伤，可先将伤臂伸入止血袖套止血，给手术舱充气，然后医生将双手插入手术套用手术器械进行手术。
太空手术舱的诞生，将消除宇航员及其家属们的后顾之忧。2006年9月27日，一个法国医疗小组在一架飞机上成功完成了人类首例零重力状态下的“太空”手术。