Les astronautes portent des combinaisons spatiales, des combinaisons de vol, des vêtements à absorption maximale et des casques. Ils portent généralement des combinaisons de vol bleues et des chaussures de tennis pendant l'entraînement, et ils portent également les combinaisons de vol lorsqu'ils pilotent le NASA T-38 jets.
La NASA classe sa combinaison spatiale comme un vaisseau spatial, connu sous le nom d'unité de mobilité extravéhiculaire. Les astronautes les portent lors des sorties dans l'espace pour les protéger des températures et des radiations extrêmes, et les unités sont suffisamment épaisses pour protéger les astronautes des débris spatiaux. Les combinaisons spatiales offrent aux astronautes suffisamment de mobilité pour travailler et effectuer d'autres tâches, et le vêtement porté à l'intérieur dispose d'un système de ventilation liquide intégré pour garder les astronautes au frais. Les combinaisons spatiales fournissent également de l'oxygène et de l'eau. Lorsque les astronautes ne peuvent pas utiliser les toilettes à bord, ils utilisent des vêtements à absorption maximale.
À bord de la station spatiale et de la navette spatiale, les astronautes portent les mêmes vêtements qu'ils portent sur Terre. Ils optent généralement pour des shorts, des pantalons, des polos, des rugbys et des pulls. Au sol, les astronautes portent des combinaisons de vol bleues, tandis que les équipes au sol de la NASA portent des combinaisons de vol beiges ou vert désert. Les astronautes portent des combinaisons de lancement et d'entrée orange lorsqu'ils se lancent dans la navette spatiale. Ces combinaisons pressurisées maintiennent la pression atmosphérique de l'astronaute et sont équipées d'un équipement de survie pour les atterrissages d'urgence. L'équipement des combinaisons de lancement et d'entrée comprend un système de parachute, de l'eau potable, un radeau de sauvetage et une balise radio. Les casques font partie des combinaisons spatiales et des combinaisons de lancement et d'entrée, et ils sont également portés pendant l'entraînement au vol.