太空轨道是航天器依靠离心力与地球引力动态平衡形成的特殊运行轨迹，其形成需满足第一宇宙速度（7.9公里/秒）与真空环境条件。按照运行高度可分为低地球轨道（200-2000公里）、中地球轨道（2000-36000公里）和高地球轨道（36000公里以上）三大类，其中地球同步轨道因35786公里的特定高度可实现卫星定点服务。

航天器脱离卡门线（海拔100公里）进入太空后，必须达到7.9公里/秒的第一宇宙速度，此时地球引力与离心力形成动态平衡。真空环境消除了空气阻力影响，使得航天器无需持续动力即可维持匀速飞行状态。轨道高度选择需规避大气残余阻力导致的轨道衰减，同时避免因过高引力减弱造成的航天器逃逸。

截至2025年初，近地轨道物体总数已上升至约24185件，其中活跃卫星数量快速增长，例如SpaceX公司运营超过9300颗卫星；轨道碎片积累超过1亿个直径大于1毫米。

截至2025年，太空轨道运营风险日益凸显。以SpaceX为例，其在轨运营卫星超过9300颗，且数量快速增长，仅2025年就进行了122次“星链”卫星发射任务，将超过3000颗卫星送入轨道。低地球轨道物体数量从2019年的约1.37万件上升至2025年初的24185件，预计到本十年末卫星数量达到约7万颗。星链卫星在2025年前6个月进行了14.5万次规避碰撞机动，相当于每颗卫星每月机动4次，部分高度卫星每月机动超过10次。频繁机动增加了碰撞风险，因为卫星轨迹改变后预测算法可能无法立即调整，且轨道卫星越多机动失败风险越高。受影响最严重的区域包括400-600公里和700-800公里高度，体现了特定轨道的饱和问题。

地月转移轨道采用霍曼转移原理，通过两次变轨实现从近地轨道到月球引力范围的跨越。嫦娥系列探测器采用的自由返回轨道，可在推进故障时依靠天体引力自动返回地球。

火星转移轨道每26个月出现一次发射窗口期，通过精准计算行星位置关系实现能耗最优路径。旅行者号探测器利用行星引力弹弓效应，成功突破太阳系引力束缚进入星际空间。