国际空间站的宇航员有很多陪伴——数以百万计的细菌和其他微生物。人体含有的微生物数量是人体细胞的 10 倍，细菌和真菌生长在地球上我们周围的几乎所有物体的内部和表面。
大多数细菌是无害的，许多细菌对人类功能和福祉有益甚至是必需的。但微重力会使一些微生物更容易引起疾病，细菌和真菌可能会影响航天器系统的功能，例如腐蚀金属。这些生物体还可能污染航天器和人类登陆的其他行星体。
一些微生物不可避免地会伴随着前往空间站的机组人员和货物，识别和控制那些可能有害的微生物非常重要，尤其是在航天器这样的封闭环境中。多项调查跟踪、识别和分析了空间站中最小的居民，以帮助保护机组人员和设备，甚至其他行星，免受任何潜在威胁。
目前的一项调查是国际空间站波音抗菌涂层，测试旨在抑制微生物生长以保护航天器上的机组人员和设备的表面涂层。在地球上，这种涂层可以帮助减少通过接触飞机机舱、医疗保健设施、公共交通和其他环境表面传播的疾病。
微生物观测站一号是最早监测空间站上微生物类型的研究项目之一。研究人员产生了多种微生物的基因组，其中包括一些可能充当病原体并引起疾病的微生物。已发表的结果包括存入 NASA GeneLab 系统的细菌和真菌的综合目录。