エネルギー.
軌道上では、太陽エネルギーは安定して大量に存在しており、今日では人工衛星の動力として一般的に使用されている。
コロニーに大量の電力を供給するため、太陽エネルギーを変換するための大規模な施設が必要となる。エネルギーはコロニーからの輸出品となるかもしれず、その場合宇宙太陽光発電で発電した電力はマイクロ波により地球に送られることになる。
輸送手段.
宇宙への植民では、数千から数万回、またはそれ以上の大量の打ち上げ回数が要求されることから、コスト面での課題や大気圏への汚染を避けるためにも、よりよい打ち上げ手段が必要とされる。
また、NASAや他の機関が開発中のエアブリージングエンジンを利用したスペースプレーンも現在研究が続けられている。
軌道上のコロニー建設では、地球だけに頼らず月や小惑星からも資材を運ぶ必要がある。一つの可能性として考えられているのが、月にマスドライバーを建設し、そこから資材の大部分を建設現場に送ることである。
他にも、軌道エレベータを地球や月、火星に建設する案も検討されており、実現すれば打ち上げ費用の問題は大きく改善されると考えられている。
通信手段.
他の条件と比較すると、軌道上や月との通信は簡単な課題となる。既に地球上の多くの通信が、人工衛星を経由して行われている。火星との通信の場合、光の速さでも重大な遅延が発生するため、音声による通話は非現実的である。
生命維持.
人間が生きていくためには空気、水、食料、それに適当な温度が必要である。地球では巨大で複雑な生物圏がこれを提供している。コロニーでは、比較的小さく、閉鎖された系の中で全ての養分を壊さずにリサイクルしなければならない。
生物と居住地、地球外環境の関係は以下の通りである。
上記を組み合わせることも可能である。
放射線対策.
自己複製.
自己複製は必須項目ではないが、コロニーのはるかに急速な増加と、地球への依存とコストを取り払うことから、多くの人はそれが究極的な目標だと考えている。そのようなコロニーの建設こそが、地球の最初の自己複製だという考えもある。そこまでの中間的な目標として、地球からは情報（科学、工学、娯楽など）のみを期待するコロニーや、定期的に必要な軽い物品（ICや医療品、遺伝子資源、それにいくらかの道具類）の供給を受けるコロニーが考えられている。
人口規模.