飞行，是离开地面，在空中进行的活动。航空飞行是由人驾驶飞行器在三维立体空间活动，形成了十分复杂的“人—机—环境”系统工程的界面。
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。
㈠自然环境对飞行员身体的影响
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：
1.高空缺氧
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。一个健康的人在攀登高山时会感到空气不够用，身体会出现呼吸加快、加深，心跳加快等代偿症状，这是由于氧气稀少的原因。高空缺氧对人体的神经、心血管、呼吸等系统均有不同程度的影响。据资料记载，上升到海拔1000米，人就会有缺氧的感觉;当升至2500米高度时，人的夜视能力开始减退;到4500米以上，智力逐渐减退，不能进行复杂而精细的工作，此时，血压升高、胸闷、头昏眼花等症状相继出现，在16000米，停留10分钟左右就会导致意识丧失。
2.高空温度变化
在日常生活中，我们可以看到炎热的夏天高山上还有积雪，这是因为离地面越高，气温就越低的缘故。每升高100米，平均气温下降0.65度。在对流层的顶端，即高度12000米时，气温为摄氏负56度。人体若长时间暴露在这个高度环境中，将无法正常活动，暴露的部位还会出现冻伤。
3.高空气压变化
随着飞行高度增加，大气压也会发生变化，离地面越高，气压越低，在低气压环境中，储存在胃肠道内的气体会膨胀起来，引起胃肠胀气。轻者引起腹胀和不适感;重者产生腹痛、呼吸困难，出现面色苍白和出冷汗等症状，还可能引起航空性鼻窦炎或航空性牙痛。若高度继续升高，机体组织内的气体释放出来，还会堵塞血管或压迫神经，形成高空气体栓塞症，对人体影响较大。
既然高空环境不适合人类生存，为什么飞行员可以驾驶飞机在一、两万米的高空飞行呢?那是因为飞机为飞行员提供了一个小环境。为了使飞行员能够适应空中生活，在复杂多变的外部环境中完成作战训练任务，根据飞机的性能和担负任务的不同要求，每架飞机的座舱都设计、制造、安装了完备的供氧系统、调温系统、密封增压系统。随着高新科技的迅速发展，高性能战斗机已采用人工智能技术。机舱全封闭，温度、气压、氧气自动控制，保证了飞行员能够始终在适宜的温度、正常的气压、充分的氧气供应下操作飞机，同时，也大大减少了飞机噪音。可以说，飞行员在高空的机舱环境与地面环境已没有什么区别。但是，我们不能完全排除各个系统在运行中发生意外故障的可能，作战飞行也会出现许多意想不到的特殊情况，因此，对飞行员的体格要求不但要考虑空中的大环境，飞机座舱的小环境，还要充分考虑到有可能出现的特殊情况和作战的需要。
㈡飞机特性飞行活动对飞行员身体的影响
现代高性能飞机的飞行活动范围大，飞行高度、速度和飞机状态变化多、变化快，在直线和曲线运动中，既有加速、减速运动，又有角加速度运动，产生较大的惯性，飞行员的身体在飞行时，要承受较大的负荷变化，这是难以避免的。特别是飞机做曲线飞行时，离心力的大小及变化对人体提出了更高的要求。
飞机在空中作各种动作时，速度的大小和方向经常发生改变，会产生各种各样的加速度。飞行员也受外力大小相等，方向相反的作用，这个力就是惯性力。这与我们在高速公路上坐汽车奔驰一样，加速时身体会向后倒，刹车时身体会向前倾，加速度对人体的影响实质上是惯性力作用的结果。在飞行中，飞机要从静止状态在短时间内加速至每小时几百公里、上千公里，是地面上的任何汽车、火车都不可比拟的。飞机在产生很大加速度的同时，飞行员的身体也受到各种不同加速度的影响。但在直线飞行时，由于飞机惯性的作用，飞机速度的加减不是非常突然的，所以，对飞行员的身体影响并不明显。
对飞行员身体影响较大的是曲线飞行。为了在空战中保存自己，消灭敌人，飞行员要学会操作飞机做许多复杂的动作，如大坡度盘旋、急上升转弯、斤斗、横滚、半滚倒转、半斤斗翻转等。在做水平和垂直曲线动作时，由于角速度所产生的惯性力的作用方向是从头到足的加速度，作用在人身体上的负荷在某一个瞬间可达到4—6倍的体重。此时，因阻碍了血液在身体内的正常循环，上体血液下移，会因头部缺氧而出现视觉障碍，航空医学称为黑视(眼前发黑)，严重的会出现瞬间意识丧失。大负荷还可使身体内的器官拉长变形，影响其功能。
为了减轻加速度对人体各个系统的影响，现代战斗机上都配备有抗荷装置。这种装备能根据加速度值的大小，自动在飞行人员所穿抗荷服气囊内充气，对人体体表施加机械压力，将飞行员的腹部、大腿、小腿绷紧，防止上体血液下移，减少下体血液的淤积，保证人体重要器官的供血，克服黑视现象的发生。即可辅助身体对抗因加速度惯性而引起的各种功能障碍，有效地提高飞行人员的加速度耐力。但是，抗荷装置只是一种由外部增压和辅助身体原有代偿功能的工具，最终还要通过人体原有的代偿功能起作用。人体对加速度耐力有着明显的个体差异，凡是心血管机能健全、神经调节功能良好和肌肉骨骼强健的人，常能耐受较大的加速度值。反之，即使穿上抗荷服，也难适应大负荷的曲线运动。
体格强健还表现在耐受力上。现代局部战争的空中打击具有突然性、机动性，全天候，高节奏，高科技的特点。从马岛、海湾、科索沃等局部战争来看，有时，飞行员要多次空中加油，连续飞行十几个小时，长途奔袭上万公里，且70%的作战行动在夜间进行。飞行员处于长时间的精神高度紧张状态，睡眠不足，饮食无规律，容易身心疲劳，导致自身抵抗力下降，难以完成任务。因此，只有体魄强健才能适应高强度的作战训练。
总之，飞行大环境和小环境对人体的各个部位、各个系统都有不同的影响和要求。要想成为一名合格的飞行员，胜任各种飞行活动，必须具有良好的身体素质。良好的身体素质包括了稳定的神经系统功能、良好的平衡功能、良好的耳气压功能、良好的视觉功能、良好的胃肠功能、良好的肺功能、健全的心血管功能等。身体各系统功能的良好，除了先天因素外，还有赖于后天的锻炼和保护。