Los investigadores aspiran siempre a anular los efectos de la gravedad para tener oportunidad de estudiar las estructuras y los procesos de los materiales o también para entender mejor la complejidad de los sistemas biológicos, en especial del cuerpo humano. Astrium ha diseñado y construido instrumentos de investigación en condiciones de microgravedad para cientos de experimentos diferentes llevados a cabo a bordo de la lanzadera, el laboratorio espacial, el Spacelab, la Mir, las cápsulas en órbita y los cohetes de sondeo.
La ESA, la agencia espacial francesa CNES y el DLR, la agencia espacial alemana, han elegido a Astrium para que diseñe equipos experimentales para varios módulos de la Estación Espacial Internacional (EEI): el Columbus, el laboratorio espacial creado por Astrium, estará equipado con el biolaboratorio, el laboratorio de ciencia de materiales (MSL), el sistema modular de cultivo para la investigación de plantas (EMCS), el cardiolaboratorio, el dispositivo de diagnóstico de cristalización de proteínas PCDF y un laboratorio de física de fluidos.
Otros ejemplos del grado de especialización de Astrium en este campo de alta especialización incluyen el LBNP (presión negativa en la parte inferior del cuerpo) para la investigación fisiológica del ser humano, el sistema DECLIC (Dispositif d'Etude de la Croissance et des LIquides Critiques) para investigar en el campo de los medios transparentes y el ensamblaje de un reloj atómico en el espacio (ACES).
El laboratorio de enfriamiento MELFI (Minus Eighty Degree Laboratory Freezer) construido por Astrium y el EMCS, el sistema europeo de cultivo modular para la investigación biológica, se encuentran actualmente en servicio a bordo de la EEI. La caja con guantes para trabajos científicos en microgravedad (MSG) empleada para manipular sin riesgo materiales y sustancias tóxicas o sensibles se lleva usando ininterrumpidamente en órbita desde 2002.
El experimento Geoflow 2 de Astrium se envió a la ISS en febrero de 2011 con la segunda misión ATV. Geoflow 2 simula una especie de "miniTierra" instalada en un contenedor de experimentos del tamaño de una caja de zapatos. Tras la primera misión Geoflow 1 a la ISS en 2008, en 2009 y 2010 el modelo de vuelo de Geoflow fue modificado por Astrium con objeto de que se pudieran llevar a cabo experimentos científicos de sesgo distinto. Los resultados ayudarán a entender la convección térmica en planetas y en las "cáscaras" externas de los cuerpos celestes, y verificar todas las simulaciones numéricas a partir de datos experimentales reales.
