天宮一號還將在太空中運作兩年，期間“神九”、“神十”將搭載著航太員來到這座“天空之城”，天宮一號將為航太員提供一個怎樣的太空之家？航太員又如何在“天宮”中工作、生活並開展科學實驗呢？
1. 太空鍛鍊器材
一般來說，航太員將在天宮一號中駐留10至20天時間，明顯比以往神舟任務長。長時間在失重環境下飛行，會造成肌肉萎縮、骨丟失等症狀。為此，天宮一號專門為航太員配備了健身器，這也是我國載人航太器首次帶上太空鍛鍊器材。健身器包括，鍛鍊下肢肌肉的特殊自行車、用於鍛鍊肩部和背部肌肉的拉力器、對航太員下半身施加負壓，促使血液向下半身流動，改變失重環境中血液朝頭部轉移情況的下體負壓筒。
2. 空間醫學實驗設備
為了探索航太員長期駐留太空的醫學變化規律和防護措施，天宮一號裝載了很多空間醫學實驗設備。品質測量儀能在失重條件下“稱量”人體品質，反映航太員飛行期間體重的變化。骨丟失對抗儀通過對航太員施加外力刺激，研究如何對抗太空飛行造成的骨丟失。還有一些裝置用於研究失重環境下細胞變化規律、人的心理變化規律以及艙內氣體採樣分析等。這些研究設備針對太空特殊環境專門研製，涉及航太醫學、生物、物理、電子技術、工程等多學科。
3. 人造小環境
為了給航太員營造一個舒適的環境，天宮一號和神舟飛船除了維持合適的溫度、濕度、壓力、氧氣等常規環境外，還專門配備了控制微生物和微量有害氣體的專門“武器”。人體代謝的皮屑在空氣中以浮塵存在，微生物控制裝置能在短時間高效過濾凈化。凈化裝置可以去除艙內設備和非金屬材料釋放的微量有害氣體。此外，航太員呼吸、排汗產生的水汽也有冷凝水收集裝置定時自動收集。
4. 廢物迴圈利用的再生設備
過去航太員在太空中衣食住行的所需物資，都要從地面攜帶。而“天宮”首次攜帶了廢物回收利用的設備。電解制氧裝置可將純水製成氧氣，動態水氣分離裝置是用航太員的尿液進行水氣分離。未來空間站上尿變水、氧氣再生等技術，都與此息息相關。這些技術走向成熟後，將大大減少地面補給，實現尿液、體液和有害氣體等資源的回收利用。
5. 航太員挂著睡
天宮一號前部為航太員配置了兩個非常舒適的睡眠區，裏面有兩個睡袋。相比“神七”的睡袋，它的重量明顯減輕，材料也是優中選優，具有抗阻燃、防靜電、重量輕、鬆緊可調等特點。由於航太員在太空中處於失重狀態，所以睡袋都挂在墻上，也就是說航太員在太空都是挂著睡。
6. 航太食品已經上天
雖然，現在天宮一號上沒有航太員，但部分航太食品已經隨天宮一號早一步進入太空了，包括蔬菜、肉類、水果和復水湯等，還有分離出的蛋白，脂肪、澱粉等單體成分。但這些只是實驗品不能吃，真正能吃的航太食品要等航太員隨飛船帶上天。實驗用的這些航太食品，將來要跟隨對接的載人飛船返回地面。研究人員要觀察它們在天上長期運作後會發生哪些變化。
7. 醫學健康監督
航太員在天上的呼吸、心率、血壓、體溫等指標，牽動著地面飛控人員的神經。天宮一號攜帶了更新穎、更豐富的醫監設備，採集航太員生理數據，為航太員醫學健康維護提供技術支援。比如，航太員隨身攜帶的心電裝置，能24小時連續記錄心電數據，而且不受測控弧段的限制。
8. 滅火裝置
天宮一號和神舟飛船都配備了滅火裝置。如果火情小，就用滅火濕巾，手套狀的，可以隨處抓握火苗。滅火器只在火情較大情況下使用。航太員戴上防毒面具，按下滅火器上的按鈕，噴射出的滅火劑會把著火點和四週氧氣隔離。由於滅火劑有毒性，一旦使用了滅火器，密閉艙裏的空氣就受到了污染，航太員不再適宜待在艙裏，要麼更換艙內新鮮空氣，要麼返回地球。
