星原计划
遥远的未来，由于气候急剧变暖,冰川加速消融，海平面上升,地球生态环境愈加恶劣。为了保护地球环境，人类开始实施大规模的外星移民计划，探索未知的宇宙，试图寻找适合人类生存的新家园，这就是“星原计划”。
伊克斯星人
在开拓宇宙的漫长旅程中，移民团舰队遭遇了强大的宇宙资源掠夺者：伊克斯星人。伊克斯星人野心勃勃，企图成为银河系的霸主，他们对人类移民团发起了进攻。为了维护宇宙和平，移民团舰队奋起反击，由6名年轻战士组成的天箭飞行队，驾驶人类研制的“羿式”高机动可变战机，带领舰队与伊克斯星人展开了浩瀚的“星原大战”……
外形和人类相仿但体格较为高大，皮肤紫色，脸部修长，瞳孔狭窄，耳朵尖细，头上长有一对犄角。具语言能力，能听懂并使用人类的语言。科技不输人类，战舰更具破坏性，且数量上拥有压倒优势。
XCV粒子
故事中的未来世界里，科学家通过实验装置得到一种比核能更强大的能源粒子——XCV 粒子。
随着粒子控制技术发展成熟，XCV粒子被广泛应用到军事武器上，以XCV粒子物理原理研发的新型武器被称为“XCV光束器”，包括光束步枪、光束剑、激光斧、XCV粒子炮等。在武器中装备小型XCV粒子产生装置和能量压缩器，将容器内的XCV粒子压缩成高能量流，并以某种形状射出，这就是光束武器的原理。
地球战舰的防御系统和推进系统也应用了XCV粒子技术。神州号的防护罩就是由粒子中心发生器产生一个光束球面力场，这个力场可以像盾牌一样抵御敌人的攻击。而神州号和其他战舰的推进系统则是利用了粒子加速度控制技术来激发XCV粒子到一定的速度，并在光能力场的制约下朝特定的方向射出，从而获得强大的推力。
其原型为高达U.C.纪年中的米诺夫斯基粒子或者是《机动战士高达00》中的GN粒子。
神州号（原名：女娲号）
故事主线的移民团主舰，舰体内有城市般大小的生活区域。同时也是一艘武装战舰，搭载有羿式战机战斗维护平台、MG大炮、光束主炮、护盾发生装置、空间跃迁装置等。
原名“女娲号”套用了“女娲造人”的神话，意为将人类的生命散播到广袤的宇宙。
“羿式”高机动可变战机（Yi Fighter，简称YF）
人类为对付伊克斯星人研发出的随舰高机动可变战斗机，于空间或大气圈内作战，为人类防御外敌的主力战机。故事主线为人类对伊克斯星九大战舰展开的反击战，名字“羿式”暗喻“后羿射日”。（实际上后羿射日的传说中太阳有十个，“第十太阳”指的应该是身为人类的“第十将领”伊纱斯）
三段变形结构：可超音速飞行、适合巡航的战机模式，攻速平衡、适合游击的猎鹰模式，以及高灵活性、适合单兵作战并可进行近距离格斗的铁甲人模式。（设计概念参考超时空要塞中的VF系列）
配备有各式导弹、高能机枪和光束剑。另外，根据驾驶员特点，部分机体配备有特殊武装。
片中登场有两个型号：YF-10和YF-11，外形设计分别参照：歼-10战斗机（双发版）和歼-11。
1. YF-10“羿式”高机动可变战机
YF-10“羿式”高机动可变战机，以中国解放军自主研发的第三代主力战斗机“歼10”为设计原型。
外观设计：
YF-10的外观上最大限度地保留了原“歼10”战机的典型特征，如：飞机高机动性的前鸭翼加大三角翼气动布局、增加载油量提高远航能力的翼身一体流线型设计、提高操控性的大面积单幅垂直尾翼、广视觉的气泡形驾驶舱等，这些都很明显体现在YF-10的外观设计上。在加入了“变形”的科幻概念之后，为了表现出与人类形态相仿的机器人，将“歼10”的单引擎重新设计成双引擎，以此构成机器人形态下的双腿，作为脚部引擎喷气口也相应设计成上下开合的方式。
为了更加体现“变形”的概念以及增加观赏性，YF-10在飞机与机器人的变换之间加入了“高机动”形态，这是一种半飞机半机器人的外观姿态，这样设计的创意是让YF-10在保留飞机形态下的高速飞行能力，同时拥有机器人形态的灵活性。在战斗中可以根据不同的状况来切换对应的三种形态。
飞机的左右引擎两侧装备了强大的火神机炮，翼下可携带大量导弹飞弹，包括：银箭、红箭、飞箭等新式导弹。而机器人形态则配备了机枪、光束剑、激光手斧、阻击枪等种类繁多的武器。
羿式高机动战机-YF10：YF-10“羿式”高机动可变战机属于宇宙战舰舰载战机，在大气层内和宇宙空间均可作战，为适应于各种战斗任务，衍生出：侦察型、重装型等多种型号。
2. YF-11“羿式”高机动可变战机
YF-11“羿式”高机动可变战机，是以中国解放军现役全天候重型战斗机“歼11”(su- 27改进型)为设计原型。
外观设计：
YF-11的外观保留了原“歼11”战机的典型特征，如：修长的机首与驾驶舱连接流线形机背、设计独特的短舱发动机进气口、翼身融合、削尖的双垂直尾翼等，这些都很明显体现在YF-11的外观设计上。结合“变形”的科幻概念，飞机的轴对称双引擎设计成机器人的双腿，表现出与人类相仿的机器人形态，脚部引擎喷气口也相应设计成上下开合的方式。
为了更加体现“变形”的概念以及增加观赏性，YF-11在飞机与机器人的变换之间加入了“高机动”形态，这是一种半飞机半机器人的外观姿态，这样设计的创意是让YF-11在保留飞机形态下的高速飞行能力，同时拥有机器人形态的灵活性。在战斗中可以根据不同的状况来切换对应的三种形态。
飞机的左右引擎两侧装备了强大的火神机炮，翼下可悬挂大量导弹飞弹，包括：银箭、红箭、飞箭等新式导弹。而机器人形态则配备了机枪、光束剑、激光手斧、阻击枪等种类繁多的武器。
羿式高机动战机-YF11：YF11“羿式”高机动可变战机属于宇宙战舰舰载战机，在大气层内和宇宙空间均可作战，为适应于各种战斗任务，衍生出：侦察型、重装型等多种型号。
终极模式（必杀）
羿式战机大量释放XCV粒子强化机体性能并在短时间内重创敌人的战斗模式，发动时粒子在机体背后聚集成类似双翼的形态。
须在铁甲人模式下发动，对驾驶员的操作水平及集中力有很高要求。
原型为《机动战士高达00》中的Trans-Am系统
天箭队
直属神州号的羿式战机飞行小队，队员都是飞行员中的精英，但在天龙任代理队长之前普遍缺乏团队精神。
伊克斯九大将领
直属伊克斯星皇帝的九个伊克斯星将领，均有自己的武装舰群及专用座机，性格残暴孤高，多是单独行动，鲜有合作。
玄武星
第一集中遭伊克斯星人突袭的人类居住地，在神州号紧急撤离后已被伊克斯星人占领。
桃源星
人类的战略中转行星，环境与地球相仿，空间防御设施密布，为神州号建立信号发射站、联系其他防卫联盟军舰队的地点。有一颗名为“狼邪”的卫星。
苏亚星
伊克斯星人占领的行星，生态破坏严重，资源几近枯竭。
第十四集中被神州号强袭收复，为防卫联盟首次反击作战。
猎户座E星系
神州号和伏羲号会师的行星，地球联盟军战斗的最前线，架设有强大的轨道炮，第一季防卫联盟与伊克斯星舰队在此展开大规模会战。
