Niektóre negatywne konsekwencje eksploracji kosmosu obejmują emisję substancji niszczących warstwę ozonową i obecność sztucznych cząstek na orbicie Ziemi. Ponadto astronauci mogą doświadczać negatywnych fizycznych skutków eksploracji kosmosu .
Eksploracja kosmosu może mieć negatywny wpływ na środowisko. Kiedy rakiety wystrzeliwują w kosmos, ich silniki wypuszczają gazy i gruz, takie jak tlenek glinu i sadza. Substancje te mogą uszkadzać warstwę ozonową i przyczyniać się do globalnego ocieplenia.
Podróż kosmiczna nie jest jednak tak powszechna, jak podróż samochodem lub samolotem, która również uwalnia szkodliwe substancje do atmosfery. Dlatego eksploracja kosmosu znacznie przyczynia się do globalnego ocieplenia. Ponieważ eksploracja kosmosu staje się coraz bardziej powszechna, naukowcy muszą zająć się kwestiami środowiskowymi związanymi z wprowadzeniem rakiet.
Oprócz gazów i cząsteczek, obiekty stworzone przez człowieka często pozostają na orbicie Ziemi. Według NASA, na orbicie jest ponad 500 000 fragmentów orbitalnych szczątków. Szczątki orbitalne obejmują uszkodzone statki kosmiczne, fragmenty pojazdów startowych, części statków kosmicznych i satelity, które zrywają się podczas eksplozji, kawałków farby i zużytych baterii. Szczątki orbitalne nie wpływają znacząco na samą Ziemię, ale stanowią niewielkie zagrożenie dla astronautów pracujących w kosmosie. Stany Zjednoczone i inne kraje, takie jak Rosja i Chiny, mają wytyczne dotyczące redukcji resztek orbitalnych.
Eksploracja kosmosu może mieć negatywne skutki dla astronautów. Warunki zerowej grawitacji mogą powodować, że kości uwalniają mniej wapnia, co powoduje, że stają się kruche. Promieniowanie może również wpływać na kości. Unoszenie się powoduje także osłabienie mięśni pleców i dolnych, ponieważ nie są one używane w ten sam sposób.
Ponadto eksploracja kosmosu może spowodować zmiany w układzie równowagi ciała i wewnętrznym zegarze. Po powrocie na Ziemię astronauci muszą przejść okres regulacji.