中性浮力水槽训练是失重环境的效应模拟训练。它是将训练对象全部浸泡在水中精确地调整漂浮器的浮力和配重的大小，使向上的浮力和向下的重力互相抵消，产生一种随机平衡的漂浮感觉，似乎处于失重状态，其感觉相当于在太空运行。
    航天员中性浮力水槽模拟失重训练的目的主要有：（1）研究微重力对航天员的生理效应，以及航天员在失重环境中能否正常生活与工作；（2）训练航天员的空间适应性和出舱活动的操作能力(如出舱维修、大型空间站构件组装)以及检验在轨操作程序；（3）研究在失重环境中载人航天器的设计合理性，以及检查硬件在失重状态下能否正常工作(如舱门开闭是否方便、舱外航天服是否能活动自如)；（4）验证太阳帆板、天线等活动部件展开的可靠性，以及航天器之间交会和对接的准确性。
    航天员中性浮力水槽模拟失重训练的项目一般可分为两类：一类主要用于航天员的选拔和训练；另一类主要用于航天员在轨道飞行中完成任务的模拟试验，即人-机复合体试验。具体的试验项目有：着装航天员舱内活动时的行动和操作训练；试验航天员在座舱内输送装备和货物的模拟；航天员出舱活动的适应性训练；航天员进出座舱的模拟训练；航天器对接操作的模拟许连；大型结构组装的模拟训练；航天器维修程序的鉴定试验；空间定向运动的研究；微重力下人体测量、工效学研究以及与航天员活动有关的工具、装备的研究；生命保障系统操作程序的研究与试验；飞行前整个飞行程序的综合性试验等。
    航天员中性浮力水槽模拟失重训练的主要优点是：（1）模拟微重力时间(作业)不受限制，可以任意延长；(2)训练对象可在没有任何约束并具有6个自由度的条件下进行试验，这与太空条件十分相似；（3）允许用原尺寸结构的整机和部件做试验，保证模拟训练具有真实性；(4)浮力不改变重心的位置。其存在的缺点是：太空是真空环境，而浸水模拟外界是粘度较大的水，在水中运动的物体受阻力影响，阻力又是速度的函数，同样的力加到物体上，在太空和在水中的速度和加速度的响应不同，产生的运动轨迹也不同，在有阻尼的水中比没有阻尼的太空做功更易疲劳。
    目前，中性浮力水槽训练已成功应用于：（1）航天员训练。美国和俄罗斯/苏联航天在载人航天飞行前均在中性浮力模拟失重训练设备中，经受过多次训练，以体会失重情况下的漂浮感，掌握在失重情况下穿航天服的人体运动的协调性、姿态控制方法，以及掌握出舱活动、空间操作、运送货物和修理航天器的技能。（2）实施任务支援。对于载人航天飞行期间发生的意外故障，可在中性浮力水槽内研究解决的对策与故障排除程序。（3）对接和组装大型空间结构。利用中性浮力模拟试验设备可进行大型空间结构的对接和组装试验，从而保证了空间结构和组装程序的安全可靠，并培训航天员在轨操作的技能。（4）评价硬件设计。利用中性浮力水槽可评价载人航天器采用的各种机构和可伸展的轻质柔性构件等在失重状态下的设计是否合理、性能是否可靠，以及验证它们的运动特性等。