2009年（平成21年）2月、宇宙航空研究開発機構（JAXA）の宇宙飛行士選抜試験に参加し最終選考まで進み、大西卓哉と油井亀美也が宇宙飛行士訓練生に選ばれた際、選抜史上初めて「第１補欠」として選定された。試験を取材したNHKの記者による『ドキュメント宇宙飛行士選抜試験』では、最終試験での目立つ動きこそなかったが、ただ一人折り鶴の課題ノルマを達成する等全ての課題において水準以上の結果を安定して発揮していたと表現されている。また同書では、知的で冷静かつ、協調性のある優しい人柄と評されている。その後、日本の宇宙飛行士が国際宇宙ステーション（ISS）へ長期滞在する機会がさらに増えることが見込まれ、同年9月に追加採用された。同月、海上自衛官を退官し、JAXAに入社。すでに渡米していた大西と油井に追いつくべく訓練を開始し、2011年（平成23年）7月、基礎訓練が終了したことに伴いJAXA宇宙飛行士として認定される。日本の宇宙飛行士で医師から宇宙飛行士へ転身したのは向井千秋、古川聡につぎ3人目かつ、油井に続く2人目の自衛隊出身者でもある。2015年（平成27年）8月26日、JAXAは、金井をISS第54次/55次の長期滞在搭乗員に任命決定した旨を発表した。2017年（平成29年）8月、公式twitterでJAXA職員の女性との婚約を発表した。同年12月17日、金井を乗せたソユーズ宇宙船がカザフスタンバイコヌール宇宙基地から打ち上げられた。打ち上げは成功し、同19日にISSとドッキングし6か月間の長期滞在に入った。翌2018年（平成30年）1月9日、公式twitterで「無重力下で身長が9cm伸びた」ことを報告すると話題となる。ただし、翌日、アレクサンダー・ミシュルキン船長の指摘を受けて再計測したところ2㎝の伸びだったと訂正した。長期滞在中は、加齢研究や新薬の設計のための実験を初めとした学術研究を行う計画である。
東京都生まれ、千葉県育ち。幼い頃から、冒険家に憧れる。2002年（平成14年）3月、防衛医科大学校医学科を卒業。同年、海上自衛隊に入隊。その後、防衛医科大学校病院や自衛隊大湊病院、自衛隊呉病院、海上自衛隊第1術科学校衛生課などで勤務する。外科医として、潜水医学を専門とし、長期閉鎖環境下での潜水艦乗組員の健康や精神状態について研究を行っていた。2005年（平成17年）、アメリカ海軍の潜水医学研究施設に留学した際、潜水医学専門医が宇宙飛行士になったことに驚き、宇宙飛行士を志すようになる。
小豆島北岸、土庄町小海の北浦港にある県指定史跡「大阪城石垣石切り飛びこし丁場跡及び小海残石群」と一体化してその西隣に整備された都市公園で、1999年に開園した。開園の際には大坂城築城に携わった大名細川氏の末裔である細川護煕を迎えた。史跡「大阪城石垣石切り飛びこし丁場跡及び小海残石群」では、1640年代に大坂城修築の用途で近隣の丁場から切り出されて港まで運搬され、船に積まれる予定であった40個の残石が現存しており、それに隣接して大坂城残石資料館の施設群が整備された。大坂城残石資料館は残石棟、切り出し棟、運搬棟、加工棟、創作体験棟、石と化石の棟、小海の舞台棟で構成されており、史跡「大阪城石垣石切り飛びこし丁場跡及び小海残石群」と小海に点在する大阪城石垣切石丁場の史跡や豊臣秀吉の大坂城築城時から徳川時代の大坂城の石垣に関する古文書を含む資料、および当時の石工の工具などを主に展示する。また運搬棟の屋外では石の運搬に用いた修羅の展示および建設した泊に筏を展示して、大坂城修復当時の巨石輸送の様子を再現している。ほか、石と化石の棟では小海などで産出された化石の展示、小海の舞台棟では伊喜末八幡宮秋祭りの「だし」を展示している。当公園は、せとうち海の路・北浦港と香川県道26号土庄福田線に接しており、海陸共用の施設であることから、みなとオアシスと道の駅に重複して登録されている。
レーニンが流刑地にいた頃、ロシアの社会民主主義者の間では経済主義と呼ばれる考え方が影響力を拡大していた。ツァーリズムを打倒するための政治闘争より労働者の経済的地位の向上を目指す経済闘争を重視するものであった。レーニンはこの経済主義に反対し、広く支持を得た。刑期終了後の1900年12月、彼は同じく経済主義に反対して政治闘争を重視する活動家とともに政治新聞『イスクラ』を創刊した。編集局のメンバーは彼のほかにマルトフ、ポトレソフ、プレハーノフ、アクセリロード、ザスーリチであった。この新聞を中心とするグループは「イスクラ派」と呼ばれた。彼はそれまでに多数の偽名を用いていたが、1901年12月に初めて「レーニン」の名を使用している。これは「レナ川の人」を意味するが、由来には諸説ある。流刑地の近くを流れていた川の名から付けたという説があるが、彼のいたシュシェンスコエの側を流れていたのはエニセイ川であり、レナ川を訪れたことは一度もなかった。他にレナ川中流のレンゾロト金鉱で、待遇の改善を求めてストライキを起こした労働者たちを、帝国軍が虐殺するレナ虐殺事件が起こり、これに抗議し、犠牲になった労働者を弔う意味を込めたという説もあるが、事件が発生したのは1912年4月であり、時系列が合わない。同志であったプレハーノフの使っていた多数の偽名の中に、ヴォルガ川にちなんだ「ヴォルギン」があったが、彼と対立したレーニンは、ヴォルガ川より流れの勢いが強いレナ川を引用したという説もある。しかし、両者の対立はレーニンの名を用いた時点ではまだ起きていなかったため、いずれも信憑性には疑問がある。1902年、レーニンは経済主義批判を主な目的として『何をなすべきか？』を書いた。労働者の自然成長的な経済闘争はそれ自体としてはブルジョア・イデオロギーを超えない、と指摘し、社会主義を目指す政治闘争を主張したものである。彼はその際に「社会主義意識は、プロレタリアートの階級闘争のなかへ外部からもちこまれたあるものであって、この階級闘争のなかから自然発生的に生まれてきたものではない」というカウツキーの言葉を引用した。この考え方は後に外部注入論と呼ばれるようになる。イスクラ派のイニシアティブにより、1903年にロシア社会民主労働党 (Российская Социал-Демократическая Рабочая Партия = РСДРП,　RSDRP) 第2回党大会が開かれた。この大会は1898年3月14日に結成されたまま弾圧によって機能停止していた同党を再建した。しかしイスクラ派は組織論や指導部の構成をめぐって分裂し、再建されたばかりの党はボリシェヴィキ（多数派）とメンシェヴィキ（少数派）という二つの分派に分かれた。「イスクラ」編集局の6名のうち、レーニン以外の5名はメンシェヴィキへ移ったため、レーニンはボリシェヴィキの突出した指導者となった。