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主生命維持システム（または携帯型生命維持システム、個人用生命維持システム）（PLSS）とは、宇宙飛行士の宇宙服に接続される装置で、宇宙船の生命維持システムとは独立して、最大限の自由度で船外活動（EVA）を可能にするものです。PLSSは通常、バックパックのように背負います。PLSSが果たす機能には、以下のものがあります。
PLSSの空気処理機能は、呼気ガスを閉ループ内で呼吸ガスに再循環させるという点で、ダイビング用リブリーザーの機能と類似している。
微小重力環境で使用する場合、宇宙船との物理的な接続がないため、安全性と制御のために、一般的には独立した推進システムが必要となる。
アポロ月面着陸ミッションで使用された携帯型生命維持システム（PLSS）は、水酸化リチウムを用いて呼吸空気から二酸化炭素を除去し、液体冷却式衣服を通して開放ループで水を循環させ、宇宙空間に排出して氷の結晶に変化させた。また、水の一部は宇宙飛行士の呼吸空気から余分な熱を除去するためにも使用され、船外活動（EVA）後には回収されて宇宙船の廃水タンクに排出された。PLSSには通信用の無線トランシーバーとアンテナも搭載されており、通信内容は宇宙船の通信システムを通して地球に中継された。PLSSの操作は、宇宙飛行士の胸部に装着された遠隔制御ユニット（RCU）で行われた。酸素と水は、宇宙船の環境制御システムから複数回のEVAに使用できるよう再充填された。
最初の4回のミッション（アポロ11号から14号）の月面EVA時間は4時間に制限され、酸素は1平方インチあたり1,020ポンド（7.0 MPa）、水酸化リチウムは3.0ポンド（1.4 kg）、冷却水は8.5ポンド（3.9リットル）、バッテリーは279ワット時でした。アポロ15号から17号までの延長ミッションでは、酸素を1平方インチあたり1,430ポンド（9.9 MPa）、水酸化リチウムを3.12ポンド（1.42 kg）、冷却水を11.5ポンド（5.2リットル）、バッテリー容量を390ワット時に増やすことで、EVA滞在時間は2倍の8時間になりました。[ 1 ]
メインシステムが故障した場合に備えて、酸素パージシステム（OPS）と呼ばれる別のユニットがPLSSの上部、宇宙飛行士のヘルメットのすぐ後ろに取り付けられ、緊急バックアップが提供されました。OPSはスーツの圧力を維持し、連続した一方向の空気の流れを通して二酸化炭素、熱、水蒸気を宇宙空間に排出しました。作動すると、スーツの別の排気口にあるベントバルブを手動で開くと、OPSは加圧スーツの別の吸気口に酸素を供給しました。OPSは、呼吸と冷却のために最大約30分間の緊急酸素を供給しました。[ 2 ]これは、冷却（のみ）のために他の宇宙飛行士の機能しているPLSSを使用する「バディシステム」ホースを使用すると、75～90分に延長できました。これにより、ベントバルブを部分的に閉じて酸素流量を減らすことができました。[ 1 ]
PLSSは高さ26インチ（66cm ）、幅18インチ（46cm ）、奥行き10インチ（25cm ）でした。ヒューストン飛行センターでハミルトン・スタンダードに勤務するジェームズ・P・ルーカスによって、またダラスで中性浮力タンク内で様々な宇宙飛行士によってテストされました。宇宙での最初のテストは、アポロ9号の地球周回軌道上でのラスティ・シュヴァイカートによる立位船外活動で行われました。彼のPLSSは地球上で84ポンド（38kg）でしたが、月面ではわずか14ポンド（地球の重量6.4kgに相当）でした。OPSは地球上で41ポンド（19kg） （月面では6.8ポンド（地球の重量3.1kgに相当））でした。[ 3 ]
同様のシステムはスペースシャトルの宇宙飛行士によって使用され、現在では国際宇宙ステーションの乗組員によって使用されている。
スペースシャトルおよび国際宇宙ステーションで使用されるEMUスーツの主要生命維持システムは、ハミルトン・サンドストランド社によって製造されている。これは、ハードアッパートルソー（HUT）アセンブリの背面に装着される。
酸素（O₂ ）、二酸化炭素（CO₂ ）、水蒸気は、液体冷却換気服（ LCVG）によってスーツの末端から吸い出され、PLSSに送られます。ガスがPLSSに入ると、活性炭が臭気を除去し、水酸化リチウム（LiOH）が二酸化炭素を除去します。次に、ガスは毎分約6立方フィートの流量を維持するファンを通過します。その後、昇華器が水蒸気を凝縮し、「スラーパー」と回転分離器によって除去されます。除去された水は貯蔵され、LCVGで使用される水の供給を補うために使用されます。昇華器はまた、残りの酸素を約55 °F（13 °C）まで冷却します。流量センサーが流量を監視します。
必要に応じて、流量センサーの下流にある貯蔵タンクから酸素が供給されます。酸素は後頭部から宇宙服に戻され、宇宙飛行士の顔に流れ込みます。ヘルメットに酸素を供給し、四肢からガスを排出することで、宇宙服は着用者が可能な限り新鮮な酸素を呼吸できるように設計されています。
宇宙服の作動圧力は、船外活動中は4.3 psi (30 kPa ) (0.3 atm、地球の大気圧の約3分の1 ) に維持され、船内モード（つまり、加圧された宇宙船内部）では外部圧力に対して0.7 psi (4.8 kPa)に維持されます。
将来のPLSSへの応用が検討されている技術には、圧力スイング吸着（PSA）があります。これは、CO2をより効率的にガスから分離できるプロセスであり、現在のLiOHキャニスターとは異なり、繰り返し可能なプロセスです。LiOHキャニスターは使用するたびに飽和し、約8時間しか使用できません。[ 4 ] EVA中に吸着剤を再生することで、吸着剤キャニスターのサイズと重量を大幅に削減できます。PSAは、CO2と水蒸気を宇宙空間に放出することでこれを実現します。[ 5 ]