使用类似于“尿不湿”的大小便收集器，机器上有两根管子分别用来对准大便和小便器官，能够强力吸走排泄物，同时通过除臭装置除去异味。
地球上的冲水马桶是通过水的重力带走排泄物，在太空中零重力环境下则无法工作。而且，太空中水资源极其珍贵，也不允许用水来冲刷人体排泄物。太空马桶的工作原理是靠一个真空泵产生吸力，将固态和液态的排泄物吸入分流器分别处理。人们在地球上用的马桶直径通常为30厘米到45厘米，但宇航员解“大号”时使用的马桶直径只有大约10厘米。马桶开这么小口的目的很明确：防止排泄物“飘”出来。
为让宇航员能精确对准马桶口，美国国家航空航天局（NASA）特别设置了专门训练项目，还在马桶里装上摄像头，帮助宇航员“自检”。马桶本身就像一个真空吸尘器，利用空气压力把固体排泄物吸走。这些排泄物会被储存在一个固定的地方，最终送回地球。上“小号”的难度对男女宇航员来说略有不同。卫生间里配备了“小便漏斗”，漏斗一端通过软管连接至尿液收集系统。使用时，收集系统内的风扇会工作，将尿吸进废水池中储存。
国际空间站里还为宇航员提供了提供了手套、尿布以及消毒剂，以防发生什么意外。
