科学家认为，太空育种主要是通过强辐射，微重力和高真空等太空综合环境因素诱发植物种子的基因变异。由于亿万年来地球植物的形态、生理和进化始终深受地球重力的影响，一旦进入失重状态，同时受到其他物理辐射的作用，将更有可能产生在地面上难以获得的基因变异。综合太空辐射、微重力和高真空等因素的太空环境对植物种子的生理和遗传性壮具有强烈影响，但是究竟主要是那些因素产生影响，以及如何产生影响，至今还没有定论。
经历过太空遨游的农作物种子，返回地面种植后，不仅植株明显增高增粗，果型增大，产量比原来普遍增长而且品质也大为提高。
太空环境对植物基因产生影响已经得到各国科学家的证实。但是对太空育种原理的解释仍在争论之中。
太空农业(Space Agriculture)是继地球农业、海洋农业以后，以航天技术为基础，开发利用太空环境资源而开辟的一个崭新的农业领域。其中包括利用卫星或高空气球携带搭载作物种子、微生物菌种、昆虫等样品，在太空宇宙射线、高真空、微重力等特殊条件作用下，诱发染色体畸变，进而导致生物遗传性状的变异，快速有效地选育新品种的空间诱变育种；利用卫星和空间站在太空环境下直接种养生产农产品，用于解决太空人员的食物来源，甚至返销地面以补稀缺。
俄罗斯1997年进行模拟太空蔬菜水培试验，成功地种出“月球生菜”、“宇宙胡萝卜”、“外太空番茄”等。同年俄罗斯农业科学院和国家宇宙局在“和平号”太空站上的太空温室里试种的“太空小麦”又获成功。目前美国、日本的科学家也正在联合攻关，将甘薯种在航天器里，不仅可以补充舱内氧气，而且可供宇航员食用。可见，太空这一无菌、高洁净、高真空、微重力、强辐射的得天独厚的特殊环境，也是食品资源向新领域延伸的一个新舞台。
自1987年以来，我国育种工作者富有独创性地首先开始利用返回式卫星和高空气球搭载农作物种子，进行空间诱变育种研究取得了一批极有价值的研究资料和成果，获得了一些对产量有突破性影响的罕见突变，选育出一些有应用前景的新品系。这一方法的特点是变异幅度变大、有益变异增多、育种周期缩短，如1987年利用高气球搭载的甜椒品种"龙椒二号"，经连续多年混合选择，已培育出果重达250克以上，增产120%的早熟新品系。1987年利用高空气球搭载了粳稻品种"中作59"和"海香"，其M2代在11个性状上均出现广幅的分离，不仅从中获得了产量、品质明显改进的新品系，而且从中选育出能够恢复籼型雄性不育系育性的粳稻恢复基因突变系，这是迄今利用其它手段难以获得的罕见突变，它将对水稻亚种间杂种优势利用产生重大影响，目前已从中选育出10多个综合农艺性状好、恢复力强的恢复系，以其配制的杂种一代优势显著，可望很快应用于生产。1992年利用高空气球搭载的水稻品种"ZR9"，经三年选育，获得早熟、高产、优质的新品系--"航育1号"，亩产最高达700公斤，目前正在进行生产试验和试种，等等。
利用航天技术进行农作物育种工作是一个具有中国特色的新兴研究领域，虽然从总体上来说，目前仍处于起步阶段，但已显示出诱人的前景，和生物技术、核技术农业应用等一样，空间技术育种将成为促进我国粮食增产，缓解粮食压力的一条有效途径。
粮食问题将是一个长期的带有根本性的战略问题，任何时候都不能有丝毫放松。而解决粮食问题必须依靠科技进步也将是长期的带有根本性，航天育种虽然是新生事物，却已显示出其活力和生命力，加上在国际上的优势和特色，应当从我国国情出发，给予必要的扶植和支持，特别是"九五"期间，要在以往工作的基础上，加强总体规划，系统统筹，精心设计，组织农业育种和航天技术两方面的精干技术队伍，基础研究和应用、开发研究相结合，宏观研究和微观研究相结合，高新技术和常规技术相结合，跨部门、跨专业团结协作，进行联合攻关，重点开展地面育种应用和机理研究及模拟试验、搭载设备研制两大方面工作。农业部门和航天部门有合作、有分工，相信在国家计委、科委的支持下，会使这一高新技术尽快地在农业生产中发展大作用，为农业上新台阶，解决我国粮食问题做出新贡献。作为农业主管部门，支持促进农业发展的科技发展，是我们义不容辞的责任，我们将精心组织技术队伍，精诚地和航天部门、航天专家们一起，共同努力，推动航天育种事业的迅速发展。航天育种前途无量！
