神州飞船的轨道舱的外形为圆柱形的。为了使轨道舱在独自飞行的阶段可以获得电力，轨道舱的两侧安装了太阳
电池翼，每块太阳翼除去三角部分面积为2.0×3.4米，轨道舱自由飞行时，可以由它提供0.5千瓦以上的电力。轨道舱尾部有4组小的推进
发动机，每组4个，为飞船提供辅助推力和轨道舱分离后继续保持轨道运动的能力；轨道舱一侧靠近返回舱部分有一个圆形的舱门，为航天员进出轨道舱提供了通道，不过，该舱门的*大直径仅65厘米，只有身体灵巧、受过专门训练的人才能进出自由。舱门的上面有轨道舱的观察窗。
返回舱返回后，轨道舱相当于一颗对地观察卫星或太空实验室，它将继续留在轨道上工作半年左右。轨道舱留轨利用是中国飞船的一大特色，俄罗斯和美国飞船的轨道舱和返回舱分离后，一般是废弃不用的。
