其主要结构是：（1）基础桁架。它用来安装各舱段、太阳能电池板、移动服务系统及站外暴露试验设施等。
（2）居住舱。它主要用于航天员的生活居住，其中包括走廊、厕所、淋浴、睡站和医疗设施，由美国承担研制与发射到太空。
（3）服务舱。它内含科学仪器设备等服务设施，也含一部分居住功能，由俄罗斯研制并发射。
（4）功能货舱。它内设有航天员生命保障设施和一部分居住功能（如厕所、卫生设施等），以及电源、燃料暂存地等，舱体外部设有多向对接口，由俄罗斯研制并发射。
（5）多个实验舱。其中美国1个、欧空局1个、日本1个、俄罗斯3个。美国、日本和欧空局的3个实验舱将提供总计为33个国际标准的有效载荷机柜；俄罗斯的实验舱中也有20个实验机柜。另外，日本的实验舱还连有站外暴露平台，用于对空间环境直接接触实验。
（6）3个节点舱。它们由美国和欧空局研制，是连接各舱段的通道和航天员进行舱外活动的出口。此外，节点1号舱还可作为仓库，用于存储；节点2号舱内有电路调节机柜，用于转换电能，供国际合作者使用；节点3号舱为空间站的扩展留有余地。
（7）能源系统和太阳能电池帆板。它们由美国和俄罗斯两国提供。
（8）移动服务系统。它由加拿大研制。
