Причинами авиационных катастроф могут быть неисправность техники, неблагоприятные метеорологические условия, недостатки в организации, руководстве и обеспечении полётов. Значительная часть лётных происшествий, заканчивающихся гибелью экипажа, связана с ошибками лётного состава в технике пилотирования и эксплуатации материальной части (так называемый "личный фактор”). Эти ошибки могут быть обусловлены недостаточным профессиональным опытом, растерянностью в сложной аварийной ситуации, снижением работоспособности лётного экипажа в результате заболеваний или неблагоприятных воздействий различных факторов в процессе полета.
Выполнение полётного задания происходит в постоянном и сложном взаимодействии лётчика и членов экипажа с авиационной техникой. Управление современным самолётом связано с высоким эмоциональным и физическим напряжением, обусловленным необходимостью точного анализа обстановки и условий полёта, переработки большого объема разносторонней информации, быстрой и безошибочной ответной реакции на быстро меняющиеся условия полёта. Кроме того, в полёте на лётчика и членов экипажа оказывают неблагоприятное воздействие необычные для наземных условий факторы, такие как: перепады давления; изменения парциального давления кислорода; различного рода перегрузки; нарушение привычного взаимодействия организма с внешней средой, приводящее к потере пространственной ориентировки и др.
Резкое снижение работоспособности лётчика может наступить в результате ухудшения состояния здоровья, вызванного заболеванием, причем даже небольшие изменения в организме, такие как катаральное воспаление верхних дыхательных путей, не проявляющиеся в обычных условиях, могут в полёте привести к тяжелым последствиям. Аналогичные последствия могут быть результатом нарушения предполётного режима (отдыха, питания); особенно опасно в этом отношении употребление спиртных напитков.
В процессе полёта лётчик и члены экипажа могут подвергнуться неблагоприятным воздействиям в связи с возникшим на борту пожаром, взрывной декомпрессии, поступлением в кабину самолёта различных вредных примесей и т.п.
Каждый случай авиационной катастрофы с человеческими жертвами подлежит тщательному расследованию. Наряду с решением ряда вопросов, относящихся к компетенции различных авиационных и технических служб, обязательно проводится судебно-медицинская экспертиза трупов погибших или их останков. Расследование производится специальной комиссией для установления причин катастрофы и разработки мероприятий по предотвращению подобных происшествий. Иногда, наряду с административным расследованием производится уголовное следствие органами прокуратуры. В состав комиссии, кроме представителей авиационного командования, как правило, включаются различные специалисты - опытные лётчики, инженеры различных специальностей, а также авиационный врач.
Основной задачей авиационного врача - члена комиссии по расследованию лётного происшествия - является разрешение вопросов, связанных с оценкой состояния здоровья членов лётного экипажа, психо-физиологических особенностей их деятельности в полете, закончившемся катастрофой, а также возможным влиянием на экипаж каких-либо неблагоприятных факторов, ухудшающих самочувствие и снижающих работоспособность. Являясь организатором медицинской части расследования, он, исходя из конкретных условий авиационного происшествия, формулирует вопросы судебно-медицинскому эксперту, предоставляет ему необходимые для экспертизы сведения и документы, а при необходимости участвует совместно с судебно-медицинским экспертом в проведении некоторых мероприятий (осмотр места катастрофы, авиационной техники) и специальных исследований.
Судебно-медицинская экспертиза трупов (останков) лётного экипажа имеет своей основной задачей получить данные для выяснения обстоятельств гибели экипажа. В ряде случаев эти данные могут иметь решающее значение для установления причин и характера авиационной катастрофы.