問天實驗艙是中國空間站的一箇重要組成部分，主要功能是支持科學實驗和研究。
問天實驗艙的構成包括工作艙、氣閘艙和資源艙，其艙體總長17.9米，直徑4.2米，發射重量約23噸，是目前世界上現役在軌最重的單艙主動飛行器。問天實驗艙內部配備了3個睡眠區、1個衛生區，以及廚房等設施，可以支持航天員的長期駐留和生活。
問天實驗艙還具備執行出艙活動和開展空間科學實驗的能力，如生命科學和生物技術研究、微重力流體物理、空間材料科學等領域的實驗。它還裝有專用氣閘艙，支持大規模的艙內和艙外科學實驗。
此外，問天實驗艙還配備了一對雙自由度柔性太陽帆板，全部展開後的翼展超過55米，刷新了中國航天器在軌使用太陽帆板的紀錄。問天實驗艙的能源管理系統十分強大，每天平均發電量超過430度，爲空間站運行提供充足的能源。