Ženy a muži, ktorí sa zúčastňujú na kozmických letoch, sa vo východnej Európe nazývajú kozmonauti a v Spojených štátoch astronauti. 90% z nich sú Rusi alebo Američania. Ostatní predstavujú asi 20 národností. Výber je veľmi prísny a robí sa pomocou celej série testov. Kozmonauti musia mať výbornú telesnú kondíciu, veľmi dobrý zrak, veľmi dobrý sluch, bezchybnú duševnú rovnováhu a dôkladné vedecké, alebo technické vzdelanie.
Po výbere nasleduje obdobie intenzívneho výcviku na pobyt v kozme. Kozmonaut si dopĺňa teoretické vzdelanie. Okrem toho robí rozličné cvičenia v podmienkach, ktoré napodobňujú určité charakteristické znaky kozmického letu: na centrifúge simulácie silného zrýchlenia pri štarte, v lietadle pomocou parabolických letov simuláciu bezváhového stavu, aký je v kozmickej lodi na obežnej dráhe, v bazéne simuláciu práce v kozme atď.
V Rusku trvá príprava na kozmický let asi dva roky. Po celý rok sa jednotlivé fázy letu podrobne nacvičujú v prístrojoch, ktoré sa volajú simulátory.
Tieto prístroje sú vernou reprodukciou pilotnej kabíny kozmickej lode. Každý kozmonaut z posádky musí vedieť nahradiť druhého v jeho úlohe, keby ochorel.
V Spojených štátoch sa rozlišujú dve kategórie kozmonautov: na jednej strane sú piloti a „odborníci na let“, schopní prevziať velenie lode a na druhej strane “odborníci užitočného nákladu”, ktorými sú inžinieri alebo vedci, pripravovaní len tri mesiace. Ich úlohou sú výlučne vedecké výskumy. Kozmonauti majú špeciálny výstroj – skafander. Je to kombinéza, v ktorej sa dá dýchať a umožňuje dobre znášať zrýchlenie pri štarte a pristátí. Skafander je pretlakový, aby umožnil výstup do kozmického priestoru. Zároveň tvorí ochranu proti nebezpečnému žiareniu z kozmu. V prvých kozmických lodiach mali kozmonauti skafander počas celého letu. Dnes sú pretlakové kabíny dostatočne zabezpečené, aby sa tam kozmonauti mohli pohybovať bez zvláštnej ochrany. Skafander si obliekajú len od štartu od chvíle, keď sa ocitnú na obežnej dráhe. Obliekajú si ho aj výstup do vesmíru a počas fázy návratu, kým neprídu do atmosféry.
Celý pobyt v kozmickej lodi na obežnej dráhe sa odohráva v podmienkach bezváhového stavu, stavu bez tiaže. Kozmonauti nemôžu kráčať, necítia svoju hmotnosť, predmety okolo nich plávajú, zmiznú zvyčajné orientačné body, čo je hore a čo dolu. Väčšina kozmonautov pociťuje v prvých dňoch letu vo vesmíre závraty, alebo ich napína na vracanie. To sa nazýva „kozmická choroba“. Potom sa organizmus adaptuje.