难点在制造高强度缆索
太空电梯的原理并不复杂，基本上就是一条长长的缆绳一端固定在地球上，另一端固定在地球同步轨道的平衡物(如大型卫星或空间站)上。在引力和向心加速度的相互作用下，缆绳被绷紧，太空电梯将利用太阳能或激光能沿缆绳上下运动。
首先，要在大洋中建造一个漂浮的平台，这个平台要位于一个暴风雨、闪电和巨浪较少的海域，还要远离飞机的航线和卫星的轨道。太空电梯必须能防雷击，否则它将容易被斩断。据设计，太空电梯将重达20吨，整个外形很像一个圆球下面系一根长达10万千米缆索来充当太空电梯上下的轨道。
将履带轨道固定在缆绳的两端，并且依靠从地面发射的激光转换成的电能作为动力加以推动。它将建造成为管状的通道，沿轨道来回运行时，可以将航天器、各种货物和乘客带入太空。
简言之，要先发射卷有缆索的卫星或空间站，让缆索的一端借助重物坠回地面，最终与地球上的平台相连接，同时，另一端在位于外太空的卫星或空间站上展开。地球自转时，太空电梯缆索就会产生向上的离心力，而地球的重力将缆索往下拉，这样缆索就平衡了。
乘人的太空电梯是加压的密封舱。如要发射卫星，当卫星由太空电梯送到地球静止轨道高度时，自然就获得了沿静止轨道运行所需要的速度3.08千米 /秒，而不需要另外加速就成为地球静止卫星。发射低轨道卫星时可使卫星沿太空电梯上升，到达预定高度时就离开太空电梯。这时卫星已经获得一定的切向速度，再补充一定速度就行了。如果加大补充速度，就可以使卫星脱离地球，飞向行星际空间。
目前，俄罗斯、美国和日本等国都在研制太空电梯。建造太空电梯的最大障碍来自缆索的建造。它必须非常轻和极其牢固，并能够经受住大气层内外向它袭来的任何物体的撞击。从理论上计算，制作缆索的材料强度必须达到钢铁的约180倍。随着纳米技术的发展，科学家不断开发出质量轻、强度高的碳纳米管纤维材料，现有的此类纤维材料强度已经达到了所需强度的约1/4，这使修建太空电梯逐渐成为可能。
