Như ta đã biết, nhà du hành đáp con tàu vũ trụ bay lên không trung. Trong vũ trụ hầu hết thời gian làm việc của nhà du hành trong khoang tàu, nhưng cũng có lúc nhà du hành phải ra khỏi khoang tàu, đi vào vũ trụ. Điều đó vô cùng phức tạp, không đơn giản như ta bước từ phòng học ra sân tập.
Vì các thiết bị chở người vào vũ trụ như con tàu vũ trụ, trạm vũ trụ, v.v. Trong khoang tàu áp suất không khí và nhiệt độ được đảm bảo bình thường, cơ bản giống như môi trường ta sống trên mặt đất. Các nhà du hành không phải mặc trang phục đặc biệt cũng có thể thở và sinh hoạt tự do. Nhưng bên ngoài các thiết bị vũ trụ là khoảng không bao la, không những nhiệt độ rất thấp mà độ chân không rất cao. Cho nên sự chênh lệch áp suất và nhiệt độ bên trong và ngoài con tàu vũ trụ là một trời một vực.
Nhà du hành từ trong khoang tàu bước vào vũ trụ không những phải mặc trang phục vũ trụ đặc biệt để bảo vệ thân thể an toàn mà còn phải dùng những biện pháp nhất định để bảo đảm môi trường trong con tàu vũ trụ không vì sự ra vào của nhà du hành mà bị phá hoại. Cho nên các nhà khoa học đã thiết kế một khoang van khí đặc biệt cho con tàu vũ trụ.
Nhà du hành từ trong con tàu đi ra vũ trụ giống như từ trong quả bóng khép kín bước ra. Nếu cứ bước ra bình thường thì mặc dù cửa đóng rất nhanh, không khí trong con tàu cũng sẽ bay đi hết, giống như quả bóng bị vỡ. Nhưng nếu có hai cánh cửa, khi đi ra khỏi cánh cửa thứ nhất, cánh cửa thứ hai đóng chặt, sau đó đóng chặt cánh thứ nhất rồi mở cánh thứ hai để đi ra vũ trụ, như vậy luôn luôn có một cánh cửa được đóng chặt, bảo đảm cho con tàu vũ trụ luôn ở trạng thái đóng kín. Khoang van khí chính là được thiết kế theo nguyên lý đó.
Trước khi nhà du hành vũ trụ bước ra vũ trụ phải mặc trang phục vũ trụ, sau đó đi vào khoang van khí, đóng cửa lại khiến cho khoang van khí vẫn cách ly với bên ngoài. Tiếp theo cửa ngoài của khoang van khí được giảm áp với tốc độ chậm cho đến khi áp suất trong khoang van khí giống với ngoài vũ trụ. Lúc đó cửa ngoài của khoang van khí mới mở ra, nhà du hành có thể từ trong khoang bước ra. Đương nhiên lúc đó việc duy trì áp lực không khí và nhiệt độ của nhà du hành để bảo đảm tính mệnh phải nhờ vào trang phục vũ trụ và do nhà du hành quyết định.