Основное внимание уделяется тому, как разные формы жизни реагируют, например, на невесомость, вакуум, космическую радиацию и приспосабливаются к ним.

В космобиологии тесно переплетаются фундаментальные исследования влияния космических условий на живые организмы и прикладные разработки для космических миссий. Одна из приоритетных задач этого направления — разработка биологических систем жизнеобеспечения для длительных полётов и экспедиций, например на Луну или Марс. В числе ключевых проблем, стоящих перед учёными, — защита астронавтов от радиационного излучения, значения которого в несколько раз выше в условиях открытого космоса, чем на Земле. В число изучаемых объектов входят и растения. Учёные исследуют, как можно культивировать определённые виды в условиях невесомости. Такие эксперименты проводятся на борту космических кораблей и станций начиная с самых первых полётов. В космосе пытались выращивать редис, салат, пшеницу, горох и другие культуры. Особенно успешными были опыты по выращиванию высших растений на орбитальных станциях «Мир» и МКС.