空间定向障碍又称眩晕，这将导致飞行员无法正确判断飞机相对地面的位置。能见度低时，通常会出现这种情况，比如飞机在浓密的云团中飞行，或者飞过漆黑的海洋上空时。飞行员可能会认为在笔直飞行，而实际上飞机正侧身转弯；或者飞机结束急转弯时，飞行员又会以为在急速俯冲。飞行员尝试纠正飞机的错误飞行，只会雪上加霜。在急剧减速时，飞行员有时候会觉得飞机正机头朝下飞行。为了纠正这一错觉，飞行员可能会拉升机头，这常常会导致飞机灾难性地旋转，也叫做“死亡螺旋”。1999年7月16日，小约翰·F·肯尼迪驾驶的帕萨拉托克型私人飞机似乎就遇上了死亡螺旋。当晚，肯尼迪在飞往马撒葡萄园岛时遭遇恶劣天气，出现了空间定向障碍，最后飞机坠入大西洋。
飞机向下飞行时，飞行员怎么会以为飞机是在爬升呢？为什么飞行员以为飞机正笔直飞行，而实际上机身已经处于倾侧的险境？人类大脑进化后的导航系统适用于地面上的行动，而非空中。它通过比较内耳中的信号（内耳里的小管含有液体，会随着我们的行动而变化），可以判断我们相对于指向地心的重力感受。在地面上时，这套体系运行完美，因为它本来就应该在这样的环境下运作（我们的祖先可没有花大量时间坐飞机）。然而，如果身处快速飞行的飞机时，这套体系就会有些紊乱。一个人的大脑会把不合常规的信号（例如将角加速度或者离心力）理解成普通的重力，结果就错误判断了他相对于地面的位置。内耳中的液体由于没能适应飞机急速的角度转变，所以把错误的信号传递到了大脑。一旦能见度低，或者我们的肉眼无法确认角度转变，飞行员就无法察觉机身相对位置的变化——这会导致机身已经倾侧，而飞行员却仍然以为飞机平行于地面飞行。
问题出现了：我们都知道自己必须依靠大脑的导航系统告诉我们身体相对地面的位置，我们很少怀疑大脑会发出错误的信息，因此对位置的判断通常都不假思索。现在，当你阅读这本书时，肯定笃信天空就在你头顶，大地就在你脚下。也许你是对的。即使在伸手不见五指的夜晚，你仍然能毫不迟疑地判断出该往哪里走。
所以，飞行员要学习的第一件事就是，虽然能百分之百地确定飞机正朝某个方向飞行，但这也有可能是错觉。这个概念可不好理解。错觉之所以被称为错觉，是因为我们只看到了表面现象，并认定为事实。“学习飞行技能时，最难适应的就是你必须愿意去相信在某些条件下你的感觉可能是错的。”一位飞行员培训指导说道。
好消息是，目前有办法可以解决飞行员的眩晕问题，那就是飞机的导航系统。所以，尽管几乎每个飞行员这辈子都至少经历过一次眩晕，但谢天谢地，大多数飞机都不会栽进海里。如果飞行员熟悉飞机的导航系统，知道即使系统信息与自己大脑的判断不相吻合，也必须选择依赖系统，那么就能够避免灾难。小约翰·F·肯尼迪的问题就是他没有仪表飞行证书，而只有目视飞行证书。他没有接受过特殊条件下的飞行培训，也就是缺少不靠目视飞行的培训。因此，在那种导致肯尼迪的飞机坠毁的风雨交加的黑夜里，飞行员只能依靠仪表导航。
