在航天活動中要圓滿完成任務，必須進行航天環境適應、任務模擬、救生與生存等專門訓練。我們學習的內容繁多，不可能一一盡述，我們訓練的艱苦程度，沒有經歷過的人也很難體會和瞭解。
航天員訓練主要分為一般體質訓練和特殊訓練，一般體質訓練項目有力量訓練、耐力訓練、技巧訓練等，雖然比對戰鬥機飛行員的要求更高、強度更大，卻不難適應。最難、最痛苦、也最不易適應的是特殊訓練，很多人稱之為「魔鬼訓練」，在我看來，那更是種種對人類生理、心理與意志的極限挑戰，它非一般人所能承受，而我們得一項項克服它們、戰勝它們。
因為，航天員是要離開人類能夠生存的地球，去往另一個不適宜人類活動的區域。太空神奇而美妙，卻不具備地球賜予我們的重力、氧氣、壓力和水，在生存的必需條件缺失的情況下進入太空，航天員要在密閉狹小的飛船環境裡經歷超重、失重、低壓、旋轉相互交替的過程。我們的航天員訓練項目，就是要與它們進行生存的搏鬥。在這裡，我僅僅選擇其中的幾種，作一大致描述。
超重訓練
這是最重要最基本的一項航天生理功能訓練，培養航天員的抗負荷能力。
航天飛行要面臨兩個最大的環境挑戰，就是超重和失重。在把飛船送入軌道的過程中，為了克服重力作用，飛船要達到一定的速度，即第一宇宙速度，航天員在飛船上要承受加速度帶來的過載負荷，這個現象，就是我們所說的超重。
在航空和航天的飛行中，都會遇到超重問題。戰鬥機在做特技的時候，往往超重Ｇ值較大，但時間很短；而飛船在入軌前的上升段和完成軌道飛行後返回地面時，其超重值將達到很高的Ｇ值，持續時間較長。如果飛船按彈道式返回地球，超重值將達到十幾個Ｇ，人相當於承受自身重量的十幾倍的壓力，容易造成呼吸極度困難或停止、意志喪失、黑視，甚至直接影響航天員生命。
離心機訓練是航天員提高超重耐力最有效的設備。在飛速旋轉的離心機上，能造成不同Ｇ級的超重感覺。公園遊樂場的「過山車」等娛樂項目，許多人望車生畏，就是勇敢者幾圈下來，也會輕飄飄的不知東西南北，有的會頭暈嘔吐。這些娛樂項目產生的超重只在 2G 至3G，而航天員的離心機訓練達到了 8 個 G。
我們在圓圓的訓練大廳裡進行離心機訓練，我和戰友們要坐在一隻 8 米多長鐵臂夾著的圓筒裡，半躺著，呈發射時的姿勢，圍繞軸心旋轉。我們以 100 公里時速高速旋轉，利用離心力產生負荷來模擬超重，航天員在訓練中不僅要承受這種超重的負荷，而且還要隨時回答問題，判讀信號，保持敏捷的判斷反應能力。
在高速旋轉中，練習者的面部肌肉開始變形下垂、肌肉下拉，整個臉只見高高突起的前額。做頭盆方向超重訓練時，血液壓向下肢，頭腦缺血眩暈，視力變差，嚴重時漸漸會看不見東西，產生黑視；而在做胸背向超重訓練時，前胸後背像壓了塊幾百斤重的巨石，心跳急劇加快，呼吸困難。當超重達到 8 個 G 時，雖然時間只有 40 秒，卻感覺要花掉全身力量似的。這項訓練被大家公認是最痛苦的一項，不單要付出巨大的體力與精力，而且充滿危險。訓練時事先會告訴我們，如果承受不了可以按報警電鈕，不能強忍著，我們的手就放在那個紅色按鈕上。
儘管無數次經歷痛苦的煎熬，但那個按鈕卻一次也沒有被按響過。我算是超重耐力比較好的，仍感到難以忍受，那些耐受力不如我的戰友，其痛苦可想而知。但我們航天員沒有一個人主動按過這個按鈕。我在和很多青年朋友交流時曾經說過，這是一種精神，是一種愛國主義精神，是愛崗敬業的精神、無私奉獻的精神，正是在這種精神的激勵下，才能使我們的航天員無視這些困難和風險。
失重訓練
失重是航天員到太空後的常態，是訓練中一項重要內容。在太空生活了 438 天的波利亞科夫戲稱：「失重是一張最柔軟的床。」許多人也把失重的狀態看得很詩意、很浪漫。其實，除了那種柔軟的奇妙感覺之外，它會給人在太空的工作和生活帶來意想不到的困難。
統計數據表明，有一半的航天員會因為失重而出現不良反應，嚴重的會導致任務中斷。如果失重訓練不到位，生存都成為問題，有報道說一位記者到空間站，由於失重反應一天就嘔吐了 80 次。
失重狀態下的訓練，在所有訓練內容中是比較難得、不太容易實現的。當前世界上航天員的失重訓練，一般採用在「失重飛機」上進行。美國、俄羅斯和歐洲其他國家的航天員都是採用這種方法進行失重體驗。
美國的「失重飛機」是在 KC-135 加油機基礎上改裝而成的，一個起落可以飛 20 至 30 個拋物線，每個可以產生 25 秒左右的失重時間；俄羅斯的「失重飛機」是在伊爾-76 飛機的基礎上改裝而成的，一個起落可飛 15 至 20 個拋物線，每個可以產生 25 至 28 秒的失重時間。訓練就利用這些被製造出來的微重力環境時間進行。
我們的失重訓練是在俄羅斯加加林航天員培訓中心進行的，當然要付給人家高昂的費用。第一次做這種訓練，大家感到很新奇，躍躍欲試。而俄方也似乎有意要看看中國航天員的身體素質和前庭功能，所以一開始訓練，就把我們使勁地折騰了一下。
巨大的噴氣飛機爬升到一萬米高度，開始沿拋物線連續俯衝，拉起……隨著飛機一個個拋物線的飛行，我們在機艙裡體會失重條件下如何控制自己的姿態，如何移動，還要在失重狀態下，訓練如何穿脫航天服、進食、飲水、取物、閱讀寫字、拍攝和操作儀器、設備。
美國航天員把失重飛機稱為「嘔吐飛機」，可以想見訓練時的不適。雖然我們第一次用失重飛機訓練，但我和戰友們從頭至尾沒有一個人嘔吐，這讓我們暗自驕傲，也讓俄羅斯同行吃了一驚。
這種失重飛機訓練對我們來說太奢侈了，而適應性訓練可以在平時進行。在失重的太空，全身的血液、體液會向頭部集中，專業術語稱為「頭向分佈」，頭部因為充血而腫脹，給人的就是一種「大頭朝下」的感覺。
為了充分地體驗和適應，我們在一張特製的傾斜床上頭朝下進行訓練。訓練時，所有的血液都向頭部、頸部湧，頭重得要命，眼睛充血，鼻塞，訓練之後，人也會感到異常疲勞。
為了適應失重，我們用萬向床進行「血液重新分佈」訓練，就是人躺在床上，頭朝下，按不同角度，反覆地進行從直立到頭側位的變化。一個訓練週期需要好多天。在它上面做訓練，會眼鼻充血、脖頸上青筋暴起，樣子看起來相當猙獰。訓練停下後，還會覺得自己像得了重感冒一樣不舒服。
前庭功能訓練
有半數航天員會在執行任務時發生空間運動病，主要的反應是頭暈、失去方向感、腸胃不適、噁心嘔吐，嚴重時會喪失工作能力。對所有人來說這都是一個難題，要想有效克服它，除了藥物，重要的就是進行前庭功能訓練。
這項訓練的主要器械是電動鞦韆、轉椅等，就是讓航天員被動地承受線性加速度、角速度等刺激。想成為航天員，這是項重要的考驗。
坐電動鞦韆時，我們會被蒙上眼睛，在身上貼上電極。一次 15分鐘，每天一次，連續五天為一個週期。坐在上面，猶如坐在狂風巨浪中的小船上。
有人剛開始時，幾下就會把胃裡的東西噴出來，坐一次，幾天都沒有食慾，不要說自己再上去，就是看見別人在上面蕩，胃裡也會翻江倒海地難受。當然，如果儀器上顯示誰的生理指標發生變化，也就是身體有危險了，就會馬上停止。
每個人的耐受能力是不一樣的。有的人做 10 分鐘左右就堅持不了了，因此一天不可做多次。轉椅也是一樣。
電動鞦韆、轉椅等項目對我來說，還不算特別難攻的關。在航天員選拔時，電動鞦韆我就做到了 15 分零幾秒。在轉椅訓練中，我還經常會被部分免訓。因為第一天、第二天都能達到並且超過標準，第三天、第四天就可以免訓，第五天參加考核就可以了。
航空飛行與跳傘訓練
這是航天員的必修課，雖說航空飛行也是我們的老本行，但是數據表明這是一個風險極大的訓練項目。因為世界上有多名航天員在這項訓練中喪生，包括「世界太空第一人」加加林，他在 1968 年 3 月27 日進行飛行訓練時犧牲。
我們的訓練還比較順利。我們去湖北某空降兵部隊訓練跳傘，正好是夏天，每天著裝齊備，真是酷熱難耐，主要是還要突破心理上的障礙。那會兒恰巧剛發生一起事故，有一名戰士跳傘時犧牲了，這讓帶隊的領導很緊張。
部隊訓練很有章法，都是整建制地練習。在我們訓練時，安排了幾個女兵跟我們一起訓練。那些女兵跳之前都特別害怕，站在艙門口哭，還自己打自己的臉，為了讓自己興奮起來。女孩子都敢跳，我們還有什麼不敢跳的？跳！
按照規定，跳出艙門後應該在心裡默念數字，0001、0002、0003、0004，數完後如果傘不開就拉備用傘，但跳傘時，尤其是第一次跳傘的人，沒有幾個人會記得數這四個數。我第一次跳傘，等我想起來數數，傘已經打開了。
野外生存訓練
這是一種應急訓練，如果你不能在預定著陸點降落，要會自救。飛船不能準確降落在預定著陸點的情況有過，比如 1965 年蘇聯宇航員返回時，降落到了遠處的森林中，在冰天雪地中還需要對付一群狼。針對可能的情況，我們野外生存訓練包括多種環境，有水上的，有沙漠的，有叢林的。
飛船帶有一般的救生物品，槍、刀、必需的食品、水、食鹽。就帶著這些東西，我們被放在沙漠上，或者扔到叢林裡。還要訓練面對氣候的變化，寒冷也好，風沙也好，雨雪也好，如何去應對。我們還要學習和練習很多生存技能，怎樣釣上魚來，怎樣設套把野兔子抓住，怎麼用降落傘搭帳篷。這個帳篷要搭到什麼地方，搭在哪種地勢上，如果地方沒選好，起風了會被風刮走，下雨了水會把你沖掉。
野外生存實地訓練時我跟聶海勝一組。中午氣溫正高，陽光毒辣，我們被投放到北部沙漠中，手上只有一個降落傘，沒有別的東西。
我們就把降落傘割開搭起帳篷。夜晚，沙漠的氣溫會降到零下 4攝氏度，帳篷需要變成堡壘才能保暖。我和海勝商量著，用破開的傘布包上沙子做成「磚」壘成牆，既防風又保暖。
我們在牆後面的帳篷裡測了一下溫度，外面零下幾攝氏度，而裡面能達到零上十幾攝氏度，這很不錯了。就這樣，我們靠有限的涼水和餅乾堅持到第二天中午，沒曬著，沒凍著，沒餓著，精力和體力保存得很好。
當目標成功達到的時候，那些痛苦就昇華成了快樂
走的時候，我們放了信號彈，還進行了全副裝扮。我想了個辦法，用橙色的傘布包在頭上，由於橙色非常耀眼，這樣既能讓天上的直升機很容易發現我們，還可以抵擋沙漠裡的毒辣陽光和風沙，為了防風沙和沙漠裡強烈的紫外線傷眼，我們把防雪盲的眼鏡也戴起來。橙色的頭巾、黑色的大墨鏡、深藍色的航天服，這樣一裝扮，不僅很實用，而且看起來很酷，我們相互打量，嗯，很不錯，我們彷彿不是經歷了艱苦的野外生存訓練回來，而是進行了一次饒有興味的沙漠旅行。
為了模擬返回艙在水上著陸的情況，我們在北京郊區的官廳水庫進行水面出艙訓練。
通常情況下，返回艙會降落在地面上，但也不排除降落在水面上時發生意外情況。如果艙內環境變得惡劣，航天員就不得不離開返回艙。跳下水之前，航天員要換上抗浸防寒服，避免冷水浸泡。入水時，腋下的救生圈能在數秒內充氣。按設計要求，這樣的服裝能夠使人在冰冷的水中停留 12 個小時，等待救援人員的到來。
可是返回艙要是降落在海上，情況就有所不同。此時，航天員要打開艙門，待在艙內，利用呼救電台發出信號，等待救援人員。可是航天員到底能在艙內待多久？我們曾在海南島專門進行海上漂浮試驗。
英國曾經做過返回艙耐受試驗，他們的結論是，可以在海上漂浮6 小時。在北京有人做過溫度 35 攝氏度、濕度接近百分之百的耐受試驗，結果有人只堅持了 2 小時。按預先設想，我們的這次試驗達到8 小時就算成功了。但在這次的水面生存訓練中，我們的實驗人員將待在返回艙中的時間提高到 20 小時，獲得了寶貴的數據。
我們也曾在東北大黑山搞了野外叢林的生存訓練。給我們一天的口糧，要在那裡生存三天，我們要合理分配有限的食品，並且用當地的一些植物、動物實現補給。最後要爬山，我們用傘布擰成繩子繫在山崖上，中間隔一段系一個疙瘩，這樣在手裡拉著就不會打滑，登山時更能用上力。
我們還去抓野兔、捕河魚，然後考慮怎麼剝皮，怎麼烤才好吃。每一組都不太一樣，魚烤得還不錯，基本上可以吃，算得上新鮮味美。沒別的調味品，手裡就只有食鹽，我們就努力研究怎麼烤得它外焦裡嫩。我們烤的野兔相當不錯，抓得多沒有吃完，就帶了回來，讓家裡人嘗嘗野味，順便誇誇我們的手藝。
寂靜與孤獨訓練
這項訓練實際上屬於心理訓練的範圍，我和戰友們都覺得是相當艱難的訓練。
執行任務的航天員俯瞰地球、仰看星空，飄蕩在茫茫宇宙間，這種頗為神奇浪漫的旅行後面，則是寂靜的環境、寂寞的飛行，恐懼、孤獨、厭倦、煩躁、抑鬱等情緒就可能隨時襲擊我們，所以在上天之前，必須熟知這種感受。
訓練時我們會進入模擬艙，裡面是「真空」狀態。空間狹小，活動受到限制，沒有電視也沒有音響，沒有電話也不允許通信，與外界完全隔絕。太空中沒有空氣，所以不能傳播聲音，所以這裡絕對安靜，你就待在這種萬籟俱寂裡，好幾天時間，一個人，沒有音樂，沒有任何交談，沒有外部任何干擾，分不清晝與夜……而且要高質量完成手上的操作。這種安靜、孤獨令人無法忍受，還有幾天幾夜不能合眼的疲勞。
航天員的訓練課程中，有一部分是心理訓練。實際上，這種訓練貫穿在整個訓練過程中。無論是基礎理論還是體質訓練，所有磨練耐力和意志的項目都離不開一個強大的內心。一個人的頑強，不僅僅是生理上的，也是心理上的。調整好自己心態，以平和而又認真負責的狀態勝任航天工作是一個重要考核指標。
飛行程序和任務訓練
這是綜合性和針對性很強的訓練，是航天員進入太空所有艙內操作的集合操演。我們要熟練掌握規定的飛行程序、任務和技術，利用飛船模擬器進行正常飛行、應急飛行以及飛行過程中各類故障判斷和處理的訓練，反覆不斷，並做到萬無一失。要知道，飛船上的許多操作是不可逆的，指令發錯了，災難就無可挽回。
國外培養的航天員有三類職業角色，指令長、隨船工程師和載荷專家，執行任務時各有分工，而我國培養的航天員則是一身三任，這就要求我們必須有過人的本領，完美的知識結構和全面的能力，所以在訓練強度和難度上要求更高，這最終體現在飛行程序和任務訓練上。
飛船有若干個系統，程序中有上千條指令和數百次操作，要做到順序不能顛倒，位置不能出錯，動作不能漏掉，口令應答不能說錯。為了練習和熟悉，我們採用了各種各樣的辦法，我拍過小片子，其他的戰友畫過完整的艙內示意圖，就是為了想盡辦法把那些按鍵和指示燈像用刀子刻在腦子裡一樣。
訓練艙內有六個攝像頭，教員可以在指揮室清楚地看到艙內情況。我們訓練中的每一個動作每一條指令，都有電腦記錄。我們在訓練時要穿上航天服，一練數小時，如果是夏天，汗出得太多，就像泡在水裡，體重有時一天就會減輕兩三斤。
「神五」飛天前，有最後十輪的強化訓練，我沒有一次操作失誤，我一閉上眼睛，座艙裡所有儀表開關、按鈕的位置都能想得清清楚楚；隨便說出艙裡的一個設備名稱，我馬上可以想到它的顏色、位置、作用；操作時我不看飛行手冊，也完全能處置好。教員常問我：「你感到有什麼問題嗎？」我對訓練和自己心裡非常有數，就實事求是地回答：「沒有問題。」教員笑了：「你確實沒有問題。」