Disorientasi spasial, ketidakmampuan seseorang untuk menentukan posisi tubuh sebenarnya, gerakan, dan ketinggian relatif terhadap bumi atau lingkungannya. Baik pilot pesawat terbang dan penyelam bawah laut menghadapi fenomena tersebut.
Sebagian besar petunjuk sehubungan dengan orientasi berasal dari sensasi yang diterima dari mata, telinga, otot, dan kulit. Aparat sensorik manusia, bagaimanapun, sering tidak cukup peka untuk merasakan perubahan gerakan lambat dan bertahap; juga, ketika perubahan gerakan tiba-tiba, organ-organ indera cenderung melebih-lebihkan tingkat perubahan. Disorientasi spasial dalam pesawat terbang dapat timbul dari situasi penerbangan atau kesalahan interpretasi visual. Bank dan belokan sering kali membuat sensasi palsu. Ketika berputar secara bertahap, seorang pilot mungkin merasa seolah-olah berada di jalur lurus tetapi naik; ketika belokan dikoreksi, kesannya adalah turun. Jika pesawat menabrak atau naik atau turun perlahan, pilot mungkin tidak merasakan perubahan, dan pesawat akan merasa sejajar dengannya. Jika pesawat tergelincir saat berbelok, sensasi adalah salah satu yang membelok ke arah yang berlawanan dari selip. Reaksi yang disebut "condong" disebabkan oleh penerbangan yang rata setelah putaran cepat; kelembaman gulungan menyebabkan tubuh condong ke arah yang berlawanan dengan arah berputar bahkan setelah gerakan gulungan telah dihentikan. Jika pilot dengan cepat melihat ke bawah saat berbelok, apa yang disebut efek Coriolis terjadi, di mana pesawat terasa seolah-olah turun. Reaksi yang biasa dari pilot adalah menarik kembali tongkat untuk menaikkan pesawat. Dalam putaran, ilusi non-ramuan dibuat jika putaran dilanjutkan cukup lama; ketika pilot mengoreksi putaran, ia memiliki perasaan berputar ke arah yang berlawanan, dan reaksi alaminya adalah untuk melawan langkah-langkah korektifnya dan kembali ke pola putaran asli. Fenomena ini dikenal sebagai "putaran kuburan." "Makam spiral" terjadi ketika sensasi belok hilang dalam belokan membelok. Karena instrumen pilot menunjukkan bahwa ia kehilangan ketinggian, ia dapat menarik tongkat dan menambah kekuatan, sehingga mendorong gerakan spiral. Ilusi oculogyral diciptakan oleh akselerasi dan belokan: target belokan yang diawasi oleh seorang pilot sembari memutar dirinya tampaknya bergerak lebih cepat daripada yang sebenarnya terjadi; mungkin tampak terus berputar bahkan setelah pilot menghentikan gerakannya dan target telah berhenti. Ilusi lain disebabkan oleh akselerasi ke depan: ketika seorang pilot lepas landas dari darat, peningkatan kecepatan memberi kesan menukik pesawat terlalu tinggi; untuk mengkompensasi pilot dapat menurunkan hidung dan menyelam kembali ke tanah. Selama perlambatan cepat, hidung pesawat tampak turun; jika pilot mengoreksi perasaan ini dengan mencoba menambah ketinggian, pesawat berhenti dan berputar. Gaya gravitasi pada pilot menyebabkan ilusi oculoagravic: target yang diawasi oleh pilot tampak naik jika terjadi penurunan bobot dan tampak turun ketika gravitasi meningkat.
Misinterpretasi visual biasanya tidak tergantung pada faktor percepatan atau pada rasa keseimbangan tetapi, lebih tepatnya, pada ilusi visual. Fenomena autokinetik adalah pengembaraan objek atau titik cahaya; saat mengikuti pesawat lain di malam hari, pilot mungkin kesulitan membedakan antara gerakan nyata dan nyata dari pesawat utama. Jika dua pesawat terbang paralel dan datar tetapi pada kecepatan yang berbeda, mereka memberikan ilusi pilot. Lampu tanah bisa disalahartikan sebagai horizon atau bintang; lampu suar tetap dapat disalahartikan sebagai pesawat lain yang terbang dalam formasi.
Satu-satunya langkah yang dapat mencegah disorientasi spasial adalah pelatihan dan instrumentasi yang menyeluruh.
