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。