空间应用系统随神舟十五飞船返回舱共下行15项科学项目的实验样品，包括细胞、线虫、拟南芥、再生稻等生命实验样品，以及多种合金材料、新型红外探测器材料、非晶薄膜材料等材料实验样品。下行实验样品总重量20余公斤。

　　后续科学家将对返回生命样品进行分子生物学、细胞生物学、在轨生长发育和代谢等相关分析，通过与地面比对分析研究，解析空间微重力、辐射对于实验样品作用的规律和分子机理，为进一步创制适应空间环境的作物和开发利用空间微重力、辐射等资源提供理论依据。材料实验样品将在实验室进行测试分析研究，以期揭示在地面重力环境下难以获知的材料物理特性和化学变化过程的规律，获得高性能制备工艺关键条件，指导地面新材料制备。