มนุษย์มีความสามารถที่จะปรับตัวเพื่อให้อยู่ได้หรือเข้ากับสภาพแวดล้อมต่างๆ ที่ตนอยู่อาศัย เช่น ปริมาณความหนาแน่นของอากาศอุณหภูมิของสภาพแวดล้อม ปริมาณความกดบรรยากาศ ปริมาณสารพิษ ตลอดจนโรคภัยในสภาพแวดล้อมนั้น แต่ความสามารถในการปรับตัวดังกล่าว มีขีดจำกัดในเรื่องของปริมาณและ ระยะเวลาของการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น กล่าวคือ หากการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมที่เกิดขึ้นในปริมาณที่ไม่มากเกินไปนัก และในระยะเวลาที่ค่อยเป็นค่อยไปแล้ว มนุษย์ก็สามารถที่จะปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปนั้นได้ อาทิเช่น การที่มนุษย์ขึ้นไปอาศัยอยู่บนภูเขาสูงที่มีความหนาแน่นของอากาศน้อยลงและมีความกดบรรยากาศต่ำกว่าพื้นที่ราบทั่วไป มนุษย์จะปรับตัวโดยเพิ่มอัตราการหายใจ และผลิตเม็ดเลือดแดงเพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ดี หากการเปลี่ยนแปลงนั้นเกิดขึ้นในปริมาณมากเกินขีดจำกัดของการปรับตัว หรือเกิดขึ้นในระยะเวลาอันรวดเร็วแล้ว มนุษย์ก็ไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปนั้น เช่นการขึ้นไปอยู่ในที่สูงในระยะเวลาอันรวดเร็ว ซึ่งความหนาแน่นของอากาศเบาบางมาก จนไม่เพียงพอต่อความต้องการของร่างกาย มนุษย์จะเสียชีวิตในเวลาไม่นานนัก
ประวัติศาสตร์ด้านการบินของมนุษยชาติเริ่มขึ้นอย่างแท้จริงในช่วงปลายคริสต์ศตวรรษที่ ๑๘ เมื่อพี่น้องตระกูลมองต์โกลฟิเยร์ ชาวฝรั่งเศสได้ประดิษฐ์บัลลูนขึ้นเป็นผลสำเร็จ นับจากนั้นมามนุษย์ก็ได้รู้จักกับการดำรงชีวิตอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างออกไปจากการอยู่อาศัยบนพื้นดินเป็นอันมาก ในตอนต้นคริสต์ศตวรรษที่ ๒๐ นี้เอง เมื่อพี่น้องตระกูลไรท์ชาวอเมริกันได้ประสบความสำเร็จในการบินโดยใช้อากาศยานซึ่งหนักกว่าอากาศ ทำให้พัฒนาการด้านการบินเจริญรุดหน้าไปอย่างรวดเร็วและไม่หยุดยั้ง จนถึงขณะนี้มนุษย์สามารถประดิษฐ์อากาศยาน ซึ่งทำการบินได้ติดต่อกันเป็นระยะเวลานานหลายชั่วโมง ด้วยความเร็วหลายเท่าของความเร็วเสียง ด้วยความสูงหลายหมื่นฟุตจนถึงในอวกาศ และเชื่อได้ว่าจะยังคงมีวิวัฒนาการของอากาศยานต่อไปอีกอย่างไม่หยุดยั้ง ดังนั้นสภาพแวดล้อมในการบินที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว ทำให้มนุษย์ต้องประสบกับผลกระทบด้านสรีรวิทยาอย่างมากมายด้วยเช่นเดียวกัน เช่น ความหนาแน่นของอากาศที่ลดลง ความกดบรรยากาศที่ลดลงอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปตลอดจนผลจากการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงในทิศทางที่ไร้ขีดจำกัดทั้งสามมิติ เป็นต้น
สภาพแวดล้อมในการบิน ซึ่งแตกต่างออกไปจากเดิมที่มนุษย์มีความคุ้นเคยอยู่นี้เอง ทำให้มนุษย์ผู้ทำการบินต้องประสบกับความเครียดทั้งด้านร่างกายและจิตใจ ดังนั้นเพื่อที่จะทำให้มนุษย์สามารถทำการบินกับอากาศยานที่ทันสมัยได้ จึงจำเป็นต้องทำความเข้าใจและศึกษาถึงปัญหาด้านสรีรวิทยาการบิน ตลอดจนประดิษฐ์คิดค้นเครื่องมือและอุปกรณ์ ซึ่งจะมีส่วนช่วยลดหรือบรรเทาขีดจำกัดในการปรับตัวของมนุษย์ในการบิน
