И. М. Сеченов последовательно развил эту мысль применительно ко всем сторонам пространственного восприятия. Так, восприятие движущегося предмета совершается глазом, поскольку он имеет возможность следить за движущимся предметом и участвовать в его движении. При восприятии неподвижного предмета, когда человек воспринимает расположение предметов на плоскости и в пространстве, глаза, как выражается И. М. Сеченов, «вымеривают углы», под которыми расположены предметы. Измерения эти производятся «не градусами, а чувством, связанным с передвижением глаз».

Ощущение человеком пространства, представление о нем позволяет ему ориентироваться в окружающей природе. Человек не мог бы биологически приспособиться, если бы его ощущения не давали ему объективно правильного представления о ней.

Объективность существования пространства подтверждается учением И. М. Сеченова и И. П. Павлова о том, что человек не рождается с готовой способностью ориентироваться в нем.

Существенно ориентация в пространстве может (согласно Ф. Н. Шемякину) осуществляться двумя способами. Пользуясь одним из них, человек мысленно прослеживает пройденный или предполагаемый путь, связывающий данные точки пространства, и определяет свое положение по отношению к отправной точке своего пути. Второй способ заключается в одновременном представлении всех пространственных отношений данной местности.

Обычно мы пользуемся как одним, так и другим способом в зависимости от ситуации. Однако в этом отношении наблюдаются более или менее ярко выраженные индивидуальные различия: у одних людей часто преобладает первый, у других — второй способ ориентации в пространстве. Первый способ является генетически более ранним и служит предпосылкой для развития второго.

В тех случаях, когда почему-либо получается противоречие между восприятием данной местности и представлением о ней, возникают иллюзии ориентации. Они обычно состоят в том, что мысленный план оказывается повернутым на 180 °. При первом способе ориентации иллюзии возникают вследствие незамеченного поворота (например, при выходе из метро), при втором способе — вследствие неверного отнесения положения данных, воспринимаемых субъектом пунктов местности к одному из четырех основных компасных направлений.