“天宫一号”主要用于试验与空间站本身有关的技术，“天宫二号”则承担了更多领域的科研任务。比如探测宇宙中的极端天体、对植物进行全周期生长实验等等。“天宫二号”的轨道也比“天宫一号”高了50千米，与此后我国发射的空间站轨道高度一样。
虽然外形一样，但是“天宫二号”内部进行了改装，可以容纳更多实验仪器，并能方便进行维修工作。它的功能更接近未来的国家空间站。
