此次太空授课活动由中国载人航天工程办公室联合教育部、科技部、中国科协、中央广播电视总台共同主办，中央广播电视总台将进行全程现场直播。授课活动将采取天地互动方式进行，在中国科技馆设置地面主课堂，在广西南宁、四川汶川、香港、澳门设置地面分课堂。
届时三名航天员将在轨介绍展示中国空间站工作生活场景，演示微重力环境下细胞学实验、物体运动、液体表面张力等现象，包括太空细胞学研究实验、浮力消失实验、水球光学实验等，并与地面课堂进行实时交流，传播载人航天知识，激发广大青少年对科学的兴趣。
此次太空授课与8年前有何不同
与8年前相比，很重要的一点在于中国航天受到的世界关注有了极大不同。现在中国空间站和航天员备受世界瞩目，这在国外社交媒体上已经有所体现。这次面向全球直播，相信将获得更多世界关注。
第二个不同是中国首次太空授课的社会效益已经逐渐凸显。8年前6000余万中小学生收看了直播，如今有些人已经毕业，甚至成为了航天人，此次“天宫课堂”开讲，是对过去的延续。
另外，相比天宫一号首次太空授课，此次授课时的展示空间更大，通信保障技术更加成熟，可以进行更充分的天地互动。