开展月球和火星等地外星球表面的长期驻留与开发是未来国际乃至我国航天技术发展的必然方向，极具战略意义。然而，实现该目标所遇到的重大瓶颈之一是如何就地解决航天员的食物等基本生存物资的生产问题。目前认为藻类在解决这一问题中有望会发挥重要作用，即通过其光合作用可以高效生产藻蛋白和氧气，并能够净化二氧化碳和污水。本书共包含16章，主要包括三方面内容。前面部分，就太空藻类生物学的基本概念、作用意义、主要研究历史、重要研究装置和研究方法等进行了详细讲解；中间部分，详细介绍了在藻体的生长发育、细胞与生理生化、光合作用效率及营养物质代谢、抗氧化剂等高附加值营养物质生产、藻体收集、废水利用、生物燃料电池生产等方面所取得的重要研究进展；后面部分，重点介绍了在空间微重力环境条件下进行光生物反应器搭载和关键技术在轨验证的情况及取得的重要研究成果，并简要分析了该学科未来所面临的主要问题及发展方向。本书将基本的理论知识与丰富的实验内容相结合，使之尽量融会贯通、通俗易懂。