電源是飛船的心臟，其供電主要通過以下方法解決。壹種是太陽能電池，這是壹種半導體器件，可以直接將光能轉化為電能。它的壽命很長，可以連續工作。只要面朝太陽，太陽能電池就能工作，給儀器設備提供電能，同時給電池充電。當攜帶太陽時，電池將從太陽能電池中接管電源。目前太陽能電池陣有兩種:壹種是立體安裝，即太陽能電池直接安裝在飛船的船體上；壹種是展開式，將方形陣列從外殼中分離出來，形成壹個單獨的組件。發射時以壹定方式固定在衛星本體上，存放在罩內，進入軌道後完全展開。太陽能電池包括矽太陽能電池、砷化鎵太陽能電池和硫化鎘太陽能電池。它們都是按照壹定的要求進行串聯和並聯的。美國曾經在發現號航天飛機上測試過壹種柔性太陽能電池，它在天空中展開，面積為31m×4m，高10層。這款電池采用印刷電路法Caplong薄膜制成，可以像手風琴壹樣展開和收縮，折疊後可以放入18 cm的小盒子中。可產生12.5 kW以上的電能，在性能、壽命、使用上略勝普通太陽能電池。第二種是燃料電池，它是壹種將燃料的化學能轉化為電能的電化學裝置。它的工作原理類似於壹般的蓄電池，同樣由兩個電極組成，中間隔著壹層電解質，既能發電，又能發電(關於宇航員喝水的章節有描述)。其類型包括離子交換膜氫氧型、改良培根型和石棉膜型。額定功率有200瓦，2000瓦，5000瓦。在航天飛機七天的任務中，壹* *需要消耗1627千瓦時，主要由三個燃料電池提供。每塊電池最小功率34瓦，平均功率7千瓦，最大功率12千瓦。整個燃料電池的最大功率為24千瓦，平均功率為65427千瓦。通常，只使用兩個燃料電池。根據設計要求，燃料電池的使用壽命為5000小時，工作壽命為2000小時。每組燃料電池可以完成29次7天的任務。第三，核電池具有功率大、壽命長的特點。核電池大致可分為放射性同位素供電和核反應堆供電兩大類，功率約為2-5千瓦。據報道，前蘇聯已經在發射的33顆海洋監視和偵察衛星上安裝了核動力源。核動力能給衛星和飛船帶來穩定的供電，也給人類帶來了焦慮。30多年來，前蘇聯的很多衛星都出現了故障，他們的核電站給地球帶來了難以承受的心理壓力，他們常常擔心核災難會從天而降。目前，美國正在研制工作壽命為3-5年的20千瓦空間核動力源，以替代短壽命電池。
無論是哪種電池，其電流都要通過配電和控制系統分配到飛船上需要電力的各個部分，通過有計劃的分配來滿足飛船及其乘員的電力需求，保證航天員的正常工作和生活。
目前空間站的核能發電技術處於研究階段。美國國家航空航天局戰略防禦創新辦公室、能源部和國防部制定了“自供電計劃100”，預計發展中的空間站耗電量將超過300千瓦。這麽大的供電量，只能靠核能發電來解決。核能發電設備有三個想法。壹種是將反應堆牢固地安裝在空間站上，星上系統需要38.5到49.5噸的保護層來防止核輻射的傷害，這意味著增加空間站的起飛重量。壹種是用長軟鏈把核電站掛在空間站上，可以減輕保護層的重量，但30公裏長的掛鏈系統會給空間站加速，影響相關科學實驗的失重環境。壹個是200公裏高的自由飛行平臺。它的缺點是，這個平臺需要姿態控制、能源和通信系統，而且很難修復。哪種方法可行，尚無定論。如果太空核動力成功，這將標誌著空間站邁出了新的壹步。