O conceito filosófico de espaço tem raízes na antiguidade clássica, quando os filósofos gregos estabeleceram o contraste entre o pleno e o vazio. Platão concebeu o espaço como o receptáculo de tudo o que existe, e Aristóteles como o lugar em que se localizam os objetos. A ciência moderna definiu como espaço toda a região que transcende a atmosfera terrestre, e depois fez uma distinção entre espaço interplanetário, interestelar e intergaláctico. A teoria da relatividade de Albert Einstein criou o conceito de espaço-tempo: o espaço tridimensional tradicionalmente conhecido encerra ainda uma outra dimensão, de caráter temporal. Em astrofísica, usam-se, ao invés de espaço, termos como meio interplanetário, interestelar ou intergaláctico.

No espaço interplanetário existem pequenas quantidades de poeira, oriundas provavelmente das colisões entre os asteróides ou pequenos planetas. Sua natureza é análoga à dos meteoritos ou fragmentos sólidos de origem sideral que caem sobre a Terra e cuja densidade equivale à das rochas terrestres. A maior parte da poeira espacial se acha em redor do Sol, girando em órbitas próximas às dos planetas.

No espaço interestelar e intergaláctico existe também o hidrogênio neutro, não ionizado, numa concentração de um átomo de hidrogênio por centímetro cúbico. O plasma gasoso do espaço consiste em partículas carregadas, principalmente prótons, ou núcleos de hidrogênio, e elétrons, cargas elétricas elementares de sinal negativo, formadas na ionização do hidrogênio procedente do Sol e de outros astros.

Movimento de partículas no espaço interplanetário. Os campos magnéticos existentes na superfície do Sol combinam-se aos campos elétricos e magnéticos, que encerram quantidades imensas de partículas carregadas de eletricidade, e também à força de gravidade do Sol e dos planetas. Tudo isso afeta o comportamento das partículas do espaço interplanetário, movimentando-as por todo o sistema solar e provocando turbulências. O movimento das pequenas partículas próximas do Sol é também influenciado pela pressão da radiação solar, que as projeta para fora.

A contínua expansão do plasma ionizado, abundante nas proximidades do Sol, constitui o chamado vento solar, de apreciável influência na atmosfera do astro. No espaço interplanetário detectam-se igualmente os efeitos dos raios cósmicos, constituídos de partículas carregadas de eletricidade, de prótons e de núcleos de hélio, com pequenas quantidades de muitos outros elementos, que se distinguem das partículas do vento solar por sua velocidade próxima à da luz e por sua enorme energia, embora sejam, em termos quantitativos, um fator secundário na estrutura dos campos magnéticos associados à superfície do Sol.

O fluxo de partículas no espaço, que é o número de partículas que atravessam uma área por unidade de tempo, pode ser determinado por diversos métodos. Assim, enquanto um grupo de astronautas pode enumerar diretamente certos tipos de partículas, também é possível a obtenção de cálculos globais na própria superfície terrestre, graças à observação de fenômenos astronômicos, como a luz zodiacal e os meteoritos, cujo estudo permitiu inúmeras conclusões sobre a composição do espaço.

As amplas variações de fluxo detectadas por instrumentos instalados em naves espaciais indicam que partículas de pó formam correntes semelhantes às dos meteoros. As análises feitas com foguetes e satélites artificiais demonstraram que o fluxo em zonas vizinhas à Terra é bem mais alto que no espaço longínquo, especialmente no que se refere a partículas de dimensões maiores. Esses estudos fazem crer que nas proximidades da Terra existe um acúmulo de pó produzido pela gravitação terrestre. Ao que parece, as partículas de raio inferior a 0,0005cm, que não se queimaram nem se fundiram ao entrar em contato com a atmosfera, depositam anualmente na Terra 5 x 109kg de matéria.