飞行员在高空中飞行时，所处的环境可分为自然环境(大气)和人工环境(机舱)。飞行自然环境是指飞机离开地面要受到高空氧气、气压、温度等变化的影响;人工环境是指飞行员在座舱内要受到重力、振动、噪声等影响。飞行时，飞行员直接或间接受到自然环境与人工环境的双重影响。

飞行自然环境即为高空大气环境。大气受地球引力场的作用，分为多层。根据大气粒子密集情况，一般将大气划分为内圈大气和外圈大气两部分。根据其理化特性又将内圈分为对流层、平流层、中间层和电离层。对流层高度在12000米以下;平流层高度在12000至50000米。飞行活动主要在对流层。

随着高度的变化，氧气含量、温度和气压也会发生变化，对人体的生理功能和适应性都会产生不同的影响。下面分别讲述：

对流层是大气的底层。由于地球吸引力作用，大气含量78%集中此层。因此，越靠近地平面氧气含量越多，离地面越高氧气就越稀薄。大家知道，人在地球上生活一时一刻也离不开空气，因为空气内含有人体需要的氧气。一般情况下，一个人完全断绝空气5分钟，就会导致死亡。