Než se astronauti mohou vydat do vesmíru, musí absolvovat stovky hodin výcviku. Ten se dělí na tři hlavní části.
Nejprve musí nováčci, kteří se chtějí stát astronauty, absolvovat jednoroční základní výcvik. Kandidáti se zde seznamují s kosmickou technologií a vědou, osvojují si základní lékařské dovednosti a učí se, jak funguje Mezinárodní vesmírná stanice (ISS). Seznamují se také s potápěním.
Po této první části následuje další rok pokročilého výcviku. Získávají podrobnější znalosti o jednotlivých částech ISS, experimentech a dopravních prostředcích, jakož i o úloze pozemního řídícího střediska.
Poté mohou být přiděleni k určité misi. Při co nejtěsnější spolupráci s ostatními členy posádky se seznamují se speciálními úkoly spojenými s jejich misí a během parabolických letů si zvykají na stav beztíže.
V průběhu několika let se astronauti velmi dobře poznají při návštěvách výcvikových středisek v USA, Rusku, Japonsku, Kanadě a Evropě. To může zahrnovat výuku cizího jazyka – ruštiny – (angličtina je již povinná) i seznámení se s vědeckými experimenty a speciálními aktivitami v rámci mise.
