空間實驗室是一種在低地球軌道上運行的中小型載人太空飛行器，主要用途是進行空間科學實驗和技術驗證。
空間實驗室通常作為空間站建設的前期階段，用於測試和驗證空間站的關鍵技術，如飛行器交會對接技術、中期航天員駐留、飛行器長期在軌自主飛行、再生式生保和貨運飛船補加技術等。空間實驗室的建設過程包括先發射一個無人空間實驗室，然後利用運載火箭將載人飛船送入太空，與無人空間實驗室交會對接，航天員從飛船進入空間實驗室開展工作。與空間站相比，空間站是一個規模更大、設施更完善的長期居住和工作平台，而空間實驗室則是一種更小型、短期可操作的試驗性設施。