由于地面和空间环境有别，所以加工材料可利用的外界条件不同，空间实际上是人类所需要探索研究的新领域。利用特殊的空间资源，可以生产在地面上难以生产或生产效率很低的材料。微重力和超真空提供了制造纯度极高的大块半导体晶体的可能性。
单晶硅和砷化镓之类的半导体晶体是电子工业的基础。但地面上形成的半导体块很小，且由于对流的影响，晶体的纯度和均匀度都较差，使最后制成的集成电路块的某些电路失效。在太空微重力环境下，因未受对流的干扰，形成的半导体晶体不仅块大，而且均匀度极好，几乎是无瑕的。电子与计算机工业的迅速发展，对高性能大规模集成电路的需求日益增加，科学家们已把注意力集中到能够代表下一代器件材料的砷化镓上。这种材料具有开关速度高、功耗低、温度性能好、抗辐射性强并且具有能够发出相干光的优点。大量生产高质量的砷化镓看来只有在太空环境中才能实现。光学纤维作为信号载体已获得了日益广泛的应用。地面制的光纤存在着内应力的缺陷，杂质含量较大，从而对通信信号造成很大衰减。在地面上生产光学玻璃和陶瓷超导材料同样不能得到满意的结果。
在空间微重力环境下加工生产，通过改变材料成分和微结构，可以使其性能大为提高。微重力环境对防止晶化、消除杂质和损伤，以及在高温下加工和表面处理具有深远的意义。这些材料对于激光技术和激光器件、光学探测技术、红外发射器技术、光纤通信技术、超导技术的发展将产生巨大的积极影响。聚笨乙烯微球在校准电子显微镜和滤光板、医学诊断上有广泛用途。在地面上进行聚合反应时，由于存在沉积作用和形成乳状液现象，很难形成均匀的微球。而在太空环境中，直径小于2微米和大于40微米的聚笨乙烯微球很容易制造。
在太空中另一类重要的生产加工领域是合金和特种材料与产品。在微重力条件下利用混溶隙和汽相合金加工的方法，会形成新的合金结构和特性。在空间出现的凝固现象甚至还会改进合金系统的许多特性。在太空中还可以制造出性能优异的铸件、超薄薄膜、高纯材料、耐酸腐蚀材料、多性能材料（如可锻钨）等。太空工业化有可能使重要的高科技领域──材料科学发生革命性变化。
