一般來說只有戰(zhàn)斗機(jī)飛行員才需要佩戴氧氣面罩。因?yàn)轱w行員操控戰(zhàn)機(jī)做高機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)會(huì)產(chǎn)生過載［詳見注釋1］，而過載會(huì)造成飛行員腦部供氧、供血不足，暈厥等不良反應(yīng)，所以飛行員需要佩戴氧氣面罩。
現(xiàn)代戰(zhàn)機(jī)一般都可以承受高達(dá)9個(gè)G的過載，但飛行員所能承受的過載是有生理上限的，如果沒有裝備的輔助，不使用特殊的動(dòng)作技巧進(jìn)行對抗；飛行員對于正過載的基礎(chǔ)抗荷能力不到9G的一半，平均水平在4.25G（持續(xù)10秒）左右。正過載達(dá)到9G時(shí)，飛行員要承受自身（包括服裝、頭盔等物品）9倍的重量，在這個(gè)過程中飛行員體內(nèi)的血液會(huì)在重力下向腹部、腿腳移動(dòng)，而一旦眼睛和大腦得不到充足的血液，那么很快就會(huì)出現(xiàn)因?yàn)槿毖醵鹨暳适Вɑ乙暬蚝谝暎?，繼而失去意識。從而失去操控飛機(jī)的能力，繼而引發(fā)嚴(yán)重后果。上個(gè)世紀(jì)最后二十年，美國空軍先后有12架F－16戰(zhàn)斗機(jī)失事，9名飛行員喪生，都是由于過載上升過快，飛行員暫時(shí)喪失視覺造成戰(zhàn)機(jī)失事。在抗過載座艙、新型抗荷服、代償背心、抗荷加壓呼吸、新型抗荷動(dòng)作等一系列技術(shù)措施投入使用以后，飛行員才能承受長時(shí)間的高過載飛行。通過呼吸面罩強(qiáng)行把大流量的氧氣壓入肺部，使飛行員血液含氧量大幅升高，就可以提供1.5~1.7G甚至更高的抗過載效果。
氧氣面罩二戰(zhàn)就出現(xiàn)了，當(dāng)時(shí)對德國的戰(zhàn)略轟炸，發(fā)生的空戰(zhàn)一般都在近萬米高空，顯然無論是戰(zhàn)斗機(jī)還是轟炸機(jī)空勤人員都得戴氧氣面罩的。戰(zhàn)斗機(jī)座艙氣密性一般都達(dá)不到可以維持一個(gè)大氣壓的程度（為了適應(yīng)內(nèi)外壓差結(jié)構(gòu)都要付出代價(jià)），因而在高空座艙氧氣濃度必然較低，不使用氧氣面罩基本無法保證飛行員的戰(zhàn)斗力。
當(dāng)然采用加壓座艙的作戰(zhàn)飛機(jī)一般情況下用不上氧氣面罩，如E-3C等由客機(jī)改裝的軍機(jī)等。而像SR-71則采用了類似宇航服的飛行服，使用氣密頭盔。
這就是為什么戰(zhàn)斗機(jī)飛行員需要佩戴氧氣面罩的原因。
［注釋1:］
飛機(jī)的機(jī)動(dòng)過載：指飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)在高速飛行特別是在做各種高速、劇烈的機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)所能承受的最大加速度，它的單位一般是用重力加速度G來表示。
飛機(jī)所能承受過載的大小是衡量飛機(jī)機(jī)動(dòng)性的重要參數(shù)。過載越大，飛機(jī)的受力越大，為保證飛機(jī)的安全，飛機(jī)的過載不能過大。飛行員在機(jī)動(dòng)飛行中也會(huì)因?yàn)檫^載大于一或者小于一而承受超重和失重。
過載的產(chǎn)生：主要是由于機(jī)翼的升力，當(dāng)水平轉(zhuǎn)彎，或者翻筋斗時(shí)，機(jī)翼產(chǎn)生的升力大于重力，因此過載大于1。當(dāng)飛機(jī)俯沖，或者快速爬升后改平時(shí)，機(jī)翼產(chǎn)生的升力小于重力，甚至產(chǎn)生反向的升力，此時(shí)過載小于1，甚至小于零。
以下為延伸科普文：
過載分為正過載和負(fù)過載：
過載（g），即在飛行中，飛行員的身體必須承受的巨大的加速度。這些正或負(fù)的加速度通常以g的倍數(shù)來度量。
正過載，即在加速度的情況下，離心力從頭部施加到腳，血液被推向身體下部分。在正過載的情況下，如果飛行員的肌肉結(jié)構(gòu)不能很好地調(diào)整，則大腦就得不到適當(dāng)?shù)难貉a(bǔ)充，飛行員易產(chǎn)生稱為灰視或黑視的視覺問題。如壓力持續(xù)，最終可導(dǎo)致飛行員昏迷。
負(fù)過載，指飛行員在負(fù)加速度下飛行時(shí)（例如倒飛），血液上升到頭部，顱內(nèi)壓力增加，會(huì)產(chǎn)生不舒服甚至痛苦的感覺。每人對加速度都有其承受的極限。適當(dāng)?shù)挠?xùn)練將允許飛行員承受大過載，在高級特技飛行競賽中，飛行員承受的過載可達(dá)正負(fù)10g。
