01 基礎(chǔ)物理

國際首臺在軌運行并開展科學(xué)實驗的空間冷原子鐘，實現(xiàn)了天穩(wěn)7.2×10-16的超高精度（3000萬年誤差小于1秒），為空間超高精度時間頻率基準的重大需求以及未來空間基礎(chǔ)物理前沿研究奠定了堅實的科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)。

02 空間天文

國際首臺寬視場、高效率的專用宇宙伽瑪射線暴（GRB）偏振探測儀器，共探測到55個伽瑪暴，實現(xiàn)國內(nèi)首次利用在軌觀測到的脈沖星信號實驗定軌，定軌精度約為10公里，探測到了若干太陽x射線暴。

03 空間科學(xué)實驗

“天宮二號”首次開展了由航天員直接操作的空間材料制備實驗，通過實驗獲得優(yōu)質(zhì)材料的空間制備技術(shù)；完成了擬南芥和水稻生長實驗，我國首次實現(xiàn)高等植物“從種子到種子”的空間長周期培養(yǎng)，為人類長期探索空間提供重要保障。

04 空間地球科學(xué)及應(yīng)用

太空實驗室里的尖端“數(shù)碼相機”多角度寬波段成像光譜儀、新一代微波遙感器三維成像微波高度計、我國第一個具有紫外臨邊觀測能力的紫外臨邊成像光譜儀，對陸地海洋和大氣進行觀測和遙感應(yīng)用，達到了國際先進水平。

05 空間環(huán)境探測

空間環(huán)境分系統(tǒng)已連續(xù)獲得了“天宮二號”飛行軌道的電子、質(zhì)子的空間分布及其強度和能譜；獲得了相應(yīng)軌道的大氣成分、大氣密度，為空間環(huán)境預(yù)報、軌道預(yù)報、空間環(huán)境變化機理研究提供了可靠的準實時觀測數(shù)據(jù)。

06 新技術(shù)

2016年10月23日，天宮二號釋放衛(wèi)星，它是繼神舟七號以后第二顆在空間飛行器上釋放的伴飛衛(wèi)星，成功開展了伴星釋放、駐留和伴隨飛行試驗，獲得了清晰的組合體的圖像。同時也進行微小衛(wèi)星的新技術(shù)的試驗和驗證。