Prostorna percepcija je sposobnost osjetiti veličinu, oblik, kretanje i orijentaciju objekata. Primarno osjetilo koje se koristi za opažanje prostornih odnosa je osjetilo vida, iako i druga osjetila mogu igrati ulogu u određivanju prostornih položaja objekata. Kao i drugi oblici percepcije, prostorna se percepcija javlja i u osjetilnim organima koji prikupljaju podatke o okolišu i u mozgu. Proces prostorne percepcije moguće je uočiti korištenjem trikova poput optičkih iluzija, no proces u kojem mozak stvara trodimenzionalnu kartu područja potpuno je podsvjestan.
Percepcija dubine jedna je od glavnih komponenti prostorne percepcije. Mozak je u stanju odrediti koliko su udaljeni objekti promatrajući način na koji prolaze jedan ispred ili iza drugog i procjenjujući relativnu veličinu objekata. Određivanje kreću li se objekti i uspoređivanje podataka koji dolaze kroz svako oko također igra ulogu u percepciji dubine. Kada mozak analizira sve te podatke, u stanju je aproksimirati udaljenosti između promatrača i promatranih objekata, kao i udaljenosti između objekata. Znati koliko su udaljeni ili blizu objekti važan je dio prostorne svijesti.
Ostale komponente prostorne percepcije uključuju određivanje veličine objekata i jesu li u pokretu ili ne. Mozak može odrediti koliko je velik ili mali predmet na temelju toga kako izgleda pored drugih objekata i koliko je udaljen. Gibanje objekata promatra se kroz odnos objekata jedan prema drugome ili kroz promjenu percipirane veličine.
Kao i druge vrste percepcije, ovaj se proces događa automatski u mozgu. Unos iz osjetilnih organa i informacije o prošlim iskustvima imaju ulogu u određivanju načina na koji mozak mapira okolinu oko sebe. Ako je osoba došla u kontakt s loptom za kuglanje, na primjer, ta osoba grubo razumije koliki je taj predmet. To može pomoći mozgu da odredi koliko veliki mogu biti predmeti oko kugle.
Problemi s prostornom percepcijom obično dovode do stanja kao što su klaustrofobija i akrofobija. Ljudi koji su klaustrofobični mogu percipirati predmete kao da su im bliže nego što zapravo jesu, što je problem zbog kojeg se mali prostor, kao što je dizalo, osjeća manjim nego što zapravo jest. Oni s akrofobijom mogu percipirati da je tlo dalje nego što stvarno jest, što dovodi do straha od visokih mjesta.