フリーダム計画では船外作業の基盤として大規模なものが計画されていたが、縮小を重ねた結果、ISSのインフラ機能を担う船外機器の設置場所として使用されている。主要な機能は、太陽電池パドルをはじめとする電源機器、ラジエーターなど廃熱システム、姿勢制御のためのコントロールモーメントジャイロ、アンテナなどの通信機器の設置場所である。フリーダム計画では軌道維持のためのエンジンも設置する予定だったが、この機能はロシア側に移されたため、エンジンを備える予定だったトラスは欠番 (S2, P2) になった。トラスはISSのなかでも大きな寸法を占めるため、初期には折り畳んだ状態で打ち上げて、軌道上で展開することが検討されていた。しかし、展開したトラスに各種機器を取り付ける手間を考えれば、地上で機器や配管、配線を完成させた状態のトラスを打ち上げた方が効率がよいことがわかり、そのような設計に落ち着いた。長大なトラス上での作業におけるカナダアーム2の移動、船外作業員や物資の運搬にはモバイルベースシステム(MBS)と呼ばれる運搬ベースが使用され、トラスに沿ってガイドレールが設置されている。トラス上には、船外機器の予備品や、故障して取り外された機器の保管スペースもあり、これを船外実験に利用することもできる。しかし、排熱用の冷媒を供給することはできないため、小型の実験にしか使われない(例外的にAMS-02は大型であるが、独自の熱制御系を有している)。本格的な船外実験装置や宇宙観測装置を設置できるのは、日本のきぼう船外実験プラットフォームだけである。また、ヨーロッパのコロンバスにも、小型の実験装置を設置する機能が設置されているが、きぼうよりは簡易である。
ユニティより前方のモジュールは、フリーダム計画から流用されたもので、NASAの標準設計や安全基準を適用しているため、一般に「アメリカ側」と呼ばれる。日欧の実験モジュールも、アメリカ側に含まれる。これらのモジュールはいずれも直径4.4メートルの円筒形だが、これはスペースシャトルのペイロードベイの寸法に合わせたためである。内部は、国際標準実験ラック (ISPR) を4面に取り付ける設計で標準化されており、日米欧のモジュール間でラックを移設できる互換性を備えている。モジュール同士の結合には共通結合機構 (CBM) を用いているため、本来とは異なる場所にモジュールを仮設したり、移設することもできる。また、HTVやドラゴン宇宙船もCBMを使用して結合する。CBMは大型で高機能の結合機構だが、自動ドッキングには対応しておらず、ロボットアームを使用して丁寧に接触させたあと、電動の結合装置でしっかりと結合する構造である。なお、アメリカ側でもスペースシャトルのドッキングだけは、ロシアが開発したアンドロジナスドッキング機構を使用しているため、ユニティ（ノード3「トランクウィリテイー」設置後はトランクウィリテイーに移設された。2015年にはハーモニーに移設予定）とハーモニーにスペースシャトル用のPMAが設置されており、現在はハーモニーのPMA-2のみを使用している。このPMA-2にはISSからスペースシャトルに電力を供給する配線が施されており、ISS係留中のスペースシャトルの電力を節約することができた。アメリカ側モジュールは、個々の機能を備えたユニットとして設計されており、ロシア側のモジュールのようには単体では機能できない。スペースシャトルで輸送されてISSのシステムに組み入れられて初めて、稼働することができる。
滞在する宇宙飛行士の居住と作業の空間で、内部は地球上と同じ1気圧の空気で満たされている。温度、湿度、成分が調節され、乗員は地上と変わらない軽装で活動することができる。生活に必要な生命維持システムや居住のための装置、ISSの目的である様々な実験装置のほか、ISSの運用に必要なシステム機器なども設置されており、多くの機器はモジュール内でメンテナンスや交換が可能である。基本的な機能を有するモジュールは、列車のように1列に連結されている。先頭からハーモニー、デスティニー、ユニティ、ザーリャ、ズヴェズダの順である。これらのモジュールのうち、ズヴェズダ以外はアメリカの資金で製造され、アメリカが所有権を有しているが、ザーリャはロシアに開発、製造、運用を委託している。ズヴェズダはロシアのモジュールである。一般に、ユニティより前側を「アメリカ側」、後側を「ロシア側」と呼ぶ。アメリカ側モジュールとロシア側モジュールは、設計が全く異なっている。ユニティとザーリャは直接結合することができないため、与圧結合アダプタ (PMA-1) を介して接続されている。電力や通信も、PMA-1を通じて接続されている。
総体積は約935立方メートル、総重量は約420トン。ISSは大きく3つの部分から構成されている。まず、全体を与圧モジュールとトラスに、与圧モジュールはアメリカ側とロシア側に区分することができる。ISSの中央部には、進行方向に与圧モジュールが直列に連結しており、さらに枝状にもモジュールが取り付けられている。これと直交して、左右方向にトラス構造物が取り付けられている。与圧モジュールとトラスの交点は、それぞれデスティニーとS0トラスで、両者は金具で強固に結合されており、ここ以外に与圧モジュールとトラスの結合部はない。
ISSに滞在するクルーは当初は3人、コロンビア号事故後しばらくは2人であったが、2009年5月29日からは6人に増加された。ISSに滞在する正式クルーは政府間協定締結国に限られている（滞在権について各国・機関毎に枠がある）が、参加国・機関が別途民間人と商業契約を結び、自国枠を提供しISSに滞在させる宇宙飛行関係者という区分があり、これまでロシアのみが商業契約を結び、民間人を滞在させている。
この地域の自然的価値の高さや、人間活動による自然影響への悪影響などを踏まえて、1980年にはシエス諸島が自然保護区域に認定された。2000年11月21日、ガリシア州政府は国立公園の地位の適用を満場一致で承認し、スペイン中央政府に対して法的保護レベルの変更を要請した。スペイン国会下院は2002年6月、多くの群島・島・岩礁からなるシエス諸島、オンス島、サルボラ島、ノロ、ビオンタ、コルテガーダ島、マルベイラスからなるガリシア大西洋諸島国立公園の設置を決定した。13番目のスペインの国立公園であり、ガリシア州初の国立公園である。国立公園の海洋部分は、干潮時の海岸線から100m沖合までの範囲である。1992年以降、シエス諸島の海中での漁業は禁止されている。国立公園とは、人間活動によってあまり変容していない、景観に基づく自然領域であり、特別保護に値する美的、生態学的、教育学的、科学的価値を有している。それゆえに、いくつかの伝統的生態系の安定性に変化を生じさせたり危険にさらしたりする活動は禁じられている。伝統的漁業のような古くからある活動のいくつかは、環境や天然資源の保全と共存可能であるとして認められている。1988年にはスペイン環境省によって鳥類特別保護区(ZEPA)に指定された。ナトゥーラ2000ネットワークにも含まれており、ナトゥーラ2000は生息地や鳥類に関する指令に発展している。Yellow-footed Gull（カモメ）の主要な営巣地のひとつがある。鳥類特別保護区は、鳥類が恒久的または一時的に使用する場所の劣化や汚染を避けるためなどの理由で保護されている。