Aussi appelées unités de mobilité extravéhiculaire, les combinaisons spatiales sont des vêtements pressurisés constitués de divers composants souples et durs sur mesure, tels que des polymères synthétiques, du nylon, du spandex, du dacron, du nylon enduit d'uréthane, du nylon enduit de néoprène et du polyester. Les couches d'une combinaison spatiale sont cousues et cimentées ensemble. Il comporte 13 couches de matériau qui comprennent un vêtement intérieur rafraîchissant, un vêtement compressif, un vêtement thermique micrométéoroïde et une couverture extérieure.
Le tricot de nylon constitue la couche la plus interne d'une combinaison spatiale. Une autre couche est faite de spandex, qui est un polymère élastique portable. Le nylon enduit d'uréthane et le dacron, qui est un type de polyester, sont utilisés pour une couche de retenue de la pression. Les combinaisons spatiales sont également faites de tissus synthétiques, tels que Nomex, Kevlar, Gor-Tex, Mylar aluminisé et néoprène.
Outre les fibres synthétiques, des matières premières sont également utilisées. La fibre de verre est utilisée dans la construction du segment supérieur dur du torse, tandis que l'hydroxyde de lithium est utilisé pour créer le filtre qui élimine la vapeur d'eau et le dioxyde de carbone lors d'une sortie dans l'espace. Les combinaisons spatiales sont alimentées par une batterie composée d'un mélange de zinc argenté. Un tissu qui transporte l'eau de refroidissement dans la combinaison est tissé avec des tubes en plastique. La coque du casque est en polycarbonate.
Les combinaisons spatiales sont assemblées au siège de la National Aeronautics Space Agency à Houston. Pendant les vols spatiaux, ils protègent les astronautes des conditions potentiellement dommageables et servent d'aides à la mobilité lorsque les astronautes effectuent une promenade dans l'espace à l'extérieur du vaisseau spatial.