天宫二号空间实验室是继天宫一号后中国自主研发的第二个空间实验室，将用于进一步验证空间交会对接技术及进行一系列空间试验。

天宫二号空间实验室主要任务包括：接受航天员中期访问，进行在轨维修技术试验；与货运飞船配合，突破和掌握推进剂在轨补加技术，实现长期飞行；进一步考核验证交会对接、组合体控制与管理技术；为空间科学和应用技术试验、航天医学实验和空间站技术试验提供条件保障，打造中国第一个真正意义上的空间实验室。

天宫二号空间实验室于2016年9月15日在酒泉卫星发射中心发射入轨，10月19日与神舟十一号载人飞船完成交会对接，开展人在太空的中期驻留试验和有人参与的空间科学试验；2017年与天舟一号货运飞船完成交会对接，开展推进剂补加和绕飞等试验。