Dans le domaine des télécommunications, les recherches sur l'ionosphère de la Terre et sur la propagation des ondes dans les plasmas ont permis de construire des modèles opérationels de propagation et de transmissions d'ondes. Ils sont employés en particulier pour la transmission des ondes entre la Terre et les satellites de télécommunications, ou pour les transmissions par réflexion d'ondes sur l'ionosphère.
D'autre part, l'étude de l'environnement ionisé de la Terre (ionosphère et magnétosphère) a permis de dresser des cartes des risques subis par les satellites suivant le type d'orbite adoptée. Pour les satellites à basse altitude (quelques centaines de kilomètres : satellites d'observations, stations habitées ...) la protection naturelle par le champ magnétique terrestre contre les particules de haute énergie est bonne, sauf dans les zones au dessus des pôles. Par contre, il faut tenir compte du ralentissement du satellite dù aux frottements avec les gaz de la haute atmosphère (ionosphère). Les satellites en orbite plus haute peuvent traverser les ceintures de radiations (= ceintures de Van Hallen) dans lesquelles la densité de particules de haute énergie est plus élevée. Ces particules entrant en collision avec des parties sensibles du satellite (électronique, panneaux solaires) peuvent endommager les équipements. Il existe maintenant des cartes représentant la répartition de ces particules de haute énergie dans les ceintures de radiation. Les satellites géostationaires (télécommunications, satellites de télévision etc), orbitent à 36 000 km d'altitude, là où la magnétosphère offre une protection beaucoup plus faible vis à vis des rayons cosmiques et des particules de haute énergie émises lors des éruptions solaires. De plus, lors d'éruptions solaires, la frontière de la magnétosphère peut être poussée vers la Terre et le satellite se retrouve alors dans le vent solaire. Les satellites en orbite géostationaires doivent donc recevoir une protection plus forte que les satellites en orbite basse, contre les méfaits de l'environnement spatial.
Afin de prévoir les conséquences des éruptions solaires sur l'environnement spatial, pour protéger les satellites qui s'y trouvent les agences spatiales européenne (ESA) et américaine (NASA) développent actuellement un projet de météorologie spatiale : il s'agirait de prévoir l'état de l'environnement spatial des satellites en s'appuyant sur un réseau d'observations du Soleil et de la Magnétosphère (satellites, radars, telescopes) et de modèles théoriques, comme le font les météorologues pour le temps qu'il fera demain sur Terre.
D'autres effets importants en astronautique sont modélisés avec l'aide de modèles de la physique spatiale. Les décharges électrostatiques (arcs électriques spontanés entre deux points d'un satellite) peuvent être très dommageables pour les satellites. Leur déclenchement provient d'interactions entre le plasma environnant, le satellite et les conditions d'éclairement de celui ci. Les connaissance acquises sur les plasmas spatiaux s'avèrent ici particulièrement utiles.
D'autres domaines d'applications sont parfois assez indirectement liés à l'objet initial de la physique spatiale, bien qu'elles en proviennent directement. Des recherches sont menées actuellement sur les interactions possibles entre des émissions de radon émises par le sol avant les tremblements de Terre et la propagation de certaines ondes électromagnétiques dans l'ionosphère. Le but de ces études serait la mise au point d'une méthode de prédiction des tremblements à l'aide de données receuillies par satellite, ce qui permettrait une surveillance de l'activité sismique sur des régions très grandes, ce qui est à l'heure actuelle impossible.