官媒报道，中国首个空间站舱内将配备 16 个科学实验柜，用于开展多领域的空间科学实验。这 16 个科学实验柜将用于开展航天医学、空间生命科学与生物技术、微重力流体物理与燃烧科学、空间材料科学、微重力基础物理、航天新技术等研究方向的科学实验，以及独立载荷实验。
举例来说，流体物理实验柜集成 13 种先进诊断技术可实现多物理量同步检测，同时在国际上首次引入数字全息诊断技术；无容器材料实验柜高温可达 3000℃，可实现金属、非金属等多种类样品凝固机理研究；高精度时频实验柜是国际上首次 “氢钟 + 冷原子微波钟 + 光钟” 的空间钟组，日稳定度和不确定度达到 10-18 量级，相当于 3 亿年误差小于 1 秒。
此外，空间站舱外还配备了暴露实验平台，以及多个标准载荷接口或大型载荷挂点，用于开展天文观测、地球观测、空间材料科学、空间生物学等多种类型的暴露实验或应用技术试验。