Die Polarstern ist ein als Eisbrecher ausgelegtes Forschungs- und Versorgungsschiff. Eigner des Schiffes ist die Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung. Die Polarstern wird vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Bremerhaven betrieben und neben der Erforschung der Polarmeere auch für die Versorgung der permanent besetzten Forschungseinrichtungen in der Arktis (Koldewey-Station) und Antarktis (Neumayer-Station III) eingesetzt. Sie setzt damit die über 100-jährige Tradition der deutschen Antarktisforschung fort, die mit der ersten Südpolarexpedition des Expeditionsschiffs Gauß von 1901 bis 1903 eingeleitet wurde. Nach ihrer Indienststellung war sie das modernste Polarforschungsschiff der Welt. Nachdem sie in den Jahren von 1998 bis 2002 auf den modernsten technischen Stand gebracht wurde, gilt die Polarstern als eines der leistungsfähigsten Schiffe ihrer Art.
Am 9. Dezember 1982 wurde die Polarstern in Dienst gestellt und hat seitdem in mehr als 50 Expeditionen in der Arktis und Antarktis wichtige Daten für Forschung und Wissenschaft gesammelt. Als doppelwandiger Eisbrecher kann sie bis Temperaturen von −50 °C eingesetzt werden. Mit den vier Motoren mit einer Gesamtleistung von 14,7 MW können bis zu 1,5 m dicke Eisschollen mit einer Geschwindigkeit von ca. 5 Knoten durchfahren werden. Dickeres Eis kann auf Grund der massiven Stahlpanzerung durch Rammen gebrochen werden. Ihre Größe ergibt sich aus den vielfältigen Anforderungen, die an sie gestellt werden. Zum einen benötigt sie für die Versorgung der Forschungsstationen und einer möglichen Überwinterung im Eis viel Lager- und Stauraum und zum anderen sind für die Forschungsarbeiten von bis zu 70 Wissenschaftlern entsprechende Labore und Arbeitsräume vorzusehen. Von 1982 bis 1996 war das Beiboot Polarfuchs an Bord, das wegen Schwierigkeiten in der Handhabung selbst bei nur leichtem Seegang 1996 von Bord genommen wurde.
Die Polarstern ist ca. 320 Tage pro Jahr auf See und bereist normalerweise in den südlichen Sommermonaten November bis März die Antarktis und den nördlichen Sommermonaten die Arktis. Für wissenschaftliche Arbeiten der Geologie, Meteorologie, Biologie, Geophysik, Glaziologie, Ozeanographie sowie Chemie stehen neun Labore zur Verfügung. An und unter Deck können weitere Laborcontainer gestaut werden, um die vielfältigen Forschungsaufgaben vor Ort vornehmen zu können. Mit Hilfe von acht Winden können Proben aus einer Tiefe von bis zu 10.000 m gewonnen werden. Spezielle Schwerelote können Sedimentproben bis 150 m Länge nehmen. Forschungsgeräte können auch mit dem 15-Tonnen-Kran über Bord ins Wasser oder auf das Eis abgelassen werden. Der Kranarm hat eine Reichweite von 24 m und lässt sich bis auf Höhe der Wasseroberfläche absenken. Ein weiterer Kran am Vordeck kann noch schwereres Gerät und Versorgungsgüter bis 25 Tonnen heben. Über einen schwenkbaren A-Rahmen am Heck können Netze oder Geräte hinter dem Schiff geschleppt werden.
Um weitergehende Untersuchungen an den Proben und lebenden Meerestieren durchführen zu können, verfügt die Polarstern zusätzlich über Aquarien und drei Kühlräume, die mit Temperaturen von −32 °C bis +5 °C kühlen. Das Arbeitsdeck am Heck ist beheizbar, damit bei Minustemperaturen die Flächen für sicheres Arbeiten eisfrei gehalten werden können. Für Aufklärungsmissionen über Eis können zwei Hubschrauber vom Typ BO 105 CBS 4 eingesetzt werden, für die extra auf dem Heck eine Landeplattform und ein Hangar vorgesehen sind. Unter Deck befinden sich Lagerräume für Container und Schneefahrzeuge, die mit Hilfe eines Kranes auf die Schelfeiskante gesetzt werden können.
