Det finns ingen speciell utbildning för att bli astronaut. Många astronauter har en högre utbildning inom naturvetenskap, teknik eller medicin. Det vetenskapliga sättet att tänka och analysera problem är mycket användbart när man är astronaut, då de experiment och undersökningar som genomförs ofta kräver utveckling, tolkning och korrigeringar. Det är också vanligt att astronauter har en bakgrund som piloter eller flygingenjörer.

Som astronaut lever man ofta tätt tillsammans med andra människor under längre tid, och det är därför av stor vikt att man har en välutvecklad social förmåga, har lätt för att samarbeta med andra och fungerar bra i grupp. Ett annat krav som ställs på en astronaut är att denne är praktiskt taget kärnfrisk. Man får inte ha syn- eller hörselfel, hjärtproblem eller andra dolda sjukdomar. Man måste även klara stora fysiska påfrestningar, framför allt i form av högt tryck. Som astronaut utsätts man för starka fysikaliska krafter, särskilt vid uppskjutningar och återfärder, och det är därför viktigt att man klarar sig igenom de omfattande och tuffa tester som utförs innan man skickas ut i rymden.

Den svenske astronauten Christer Fuglesang, disputerad i experimentell partikelfysik, menar att de viktigaste egenskaperna för att bli astronaut är att man har lätt för att lära sig nya saker och att man är i god fysisk form.

I Europa är det organisationen ESA, European Space Agency, som är ensam om att rekrytera astronauter. Rekryteringen är inget som sker speciellt ofta. Man har antagit astronauter vid endast tre tillfällen sedan 1978 (1978, 1992 och 2008).