失重条件下，尿液和粪便不会像在地面那样自然地向低处流动，如果没有一套保障设施的支持，事情就可能变得很困难，甚至会弄得很狼狈。这套保障设施称为“大、小便收集装置”，它是废物收集与处理子系统的重要功能组件。

为了保障失重条件下顺利排尿并实现尿液的收集，有效的办法是采用气流导向和传送。使用前，打开抽风机将座舱内的空气抽入尿液收集器，在排尿期间空气携带尿液，使尿液和气体形成液气混合流，经过软管输送到尿液收集器。收集器内充填毛细吸水材料，气液混合流流经收集器，尿液被毛细吸水材料吸收而滞留于收集器内，气体被分离出来后进入特制的过滤器，除去臭味并进行消毒后重新流回座舱。有的载人航天器在回路中设计专门的气液分离器，将尿液分离出来后送入收集器。

粪便的收集处理，较为简单的方法是利用透气不透水材料制作的一次性粪便收集袋。收集袋袋内备有少量防腐剂，袋口有弹性松紧带，使用时张开松紧口使之固定在便器的开口端。便器内桶的桶底开有一系列小孔，使用时通过与外桶相连的抽气管路抽气，在收集袋内形成一定的负压，便于失重条件下粪便的收集，也减少了臭气的外溢。使用完毕撤出收集袋时，袋口自动收紧，然后将盛有粪便的收集袋置于外包装袋，投入特设的封闭性良好的垃圾桶。该方法简单易行，体积不大、功耗小，适用于短期飞行的航天器。

呕吐物一般被收集于专用的呕吐袋，保存于垃圾桶内，也可投入组合便器内。

为适应空间站这样的大型航天器多乘员长期飞行的需要，逐渐形成了“空间厕所”的设计概念，其要点如下：

1）尿液收集器与粪便收集器一体化设计，形成组合式的大小便收集装置，根据飞行任务的周期和乘员数量确定设计容量。

2）基本结构设计应适应男性、女性航天员通用，考虑到生理结构的不同，在男性、女性小便收集器的设计和使用上有所区别；人机界面的设计尽量接近地面使用习惯，便器结构、使用姿势和方法等都与地面状态类似。

3）尿液与粪便分别收集和储存，尿液集中后作再生处理，粪便收集后利用舱外真空环境进行压缩干燥处理，并严格消毒。

4）半自动操作，摒弃人工处理环节。

神舟6号上的“空间厕所”。