Наиболее полное определение НЛО дал исследователь непознанного Джозеф Аллен Хайнек: «Восприятие объекта или света, видимого в небе или космосе либо над земной поверхностью; феномен, призрак, траектория, общая динамика и характер свечения которого не находит логического, общепринятого объяснения, является тайной не только для очевидцев, но и остаётся необъяснённым даже после пристального изучения всех доступных свидетельств специалистами, способными, если это возможно, идентифицировать явление с точки зрения здравого смысла. Иначе говоря, если появляется сообщение о наблюдении над Землёй какого-либо странного явления, случай не был отождествлён ни с каким известным науке метеорологическим или астрономическим явлением, а также не было установлено доказательств фальсификации, то говорят, что речь идёт о неопознанном летающем объекте (НЛО). Если же объяснение явлению найдено, то говорят об опознанных летающих объектах (ОЛО). Большинство летающих объектов всё же находит объяснение и становится ОЛО. Из всех сообщений о неясных летающих объектах неопознанными остаются только 5—10 %. Некоторые объекты остаются неопознанными только лишь из-за недостатка информации о них. Поскольку из задокументированных случаев наблюдений летающих объектов некоторые опознать не удалось, наибольший скептицизм обычно вызывают не сообщения о наблюдении чего-то неопознанного, а утверждения об инопланетном происхождении объектов. Во многих странах (в том числе США и СССР) случаи наблюдения НЛО фиксировались уполномоченными военными и гражданскими государственными структурами, в том числе в рамках действия засекреченных специальных правительственных программ (Проект «Синяя книга»). Секретность, возможно, причастна к возникновению общественного интереса к явлению. Американский историк Грег Эгхигиян, который изучил, как менялись представления об НЛО и отношение к ним, пришёл к выводу, что феномен НЛО был порождением холодной войны и связанной с нею атмосферы секретности и недоверия. В разных странах (в том числе и в России — Космопоиск) существует множество общественных инициативных организаций и энтузиастов, занимающихся регистрацией и аналитикой явлений НЛО. В массовой культуре под НЛО чаще всего подразумевается неопознанный летающий объект, появление которого ассоциируется с визитом на Землю разумных существ. Многие люди, в том числе официальные лица и учёные, скептически относятся к возможности данных визитов и убеждены (или, по мнению уфологов, делают вид, что убеждены) в том, что НЛО — это аномальное природное или аэрокосмическое явление (ААЯ). Напротив, некоторые бывшие официальные лица, военные и космонавты (в том числе лунный астронавт Эдгар Митчелл, увлёкшийся затем парапсихологией, после ухода со службы становятся публичными приверженцами инопланетного происхождения НЛО.
Одно из первых сообщений о наблюдении дисковидного аппарата относится к 18 июля 1935 года: в Канаде (провинции Саскачеван) 3 человека заявили, что видели аппарат, приземлившийся в лесу у Нипавина; а также наблюдали, как по лесенке в него поднимались гуманоиды в серебристых одеждах. На следующий день в том месте были обнаружены и сфотографированы обожжённые проплешины на земле. 24 июня 1947 года американский бизнесмен Кеннет Арнольд во время полёта на своём самолёте заметил цепочку из девяти летящих объектов, испускавших «жуткое синее свечение». Их движение он описывал следующей фразой: «будто взяли блюдце и бросили его в воду, как бросают камешки». В интервью с ведущим CBS Эдуардом Мюрроу 7 апреля 1950 г. Арнольд удивлялся тому, что газеты неправильно его поняли и, одна за другой, писали будто он видел объекты, похожие на блюдца. С тех пор НЛО ассоциируется с «летающими тарелками». Это был первый зарегистрированный случай встречи человека с НЛО. Наибольшую известность в обществе получили (в том числе во множестве книг и фильмов) такие явления НЛО, как:В некоторые периоды сообщения о НЛО приходят чаще чем в другие. Так, в США «волны» происходили в 1947, 1950, 1952, 1965, 1967 и в 1973 годах, в Японии — в 1958 году, в СССР — в 1962 и в 1977—1978 годах и т. д.Несмотря на то, что НЛО наблюдаются повсеместно, существуют районы, где их наблюдают особенно часто — так называемые «окна». Понятие о них ввёл французский уфолог Эме Мишель. Подобные «окна» имеются в Соединённых Штатах Америки (Техас, Флорида, северо-запад тихоокеанского побережья, долина Гудзона), в Австралии (Кэрнс в Квинсленде, Кемпси в Новом Южном Уэльсе, равнина Налларбор, Бассов пролив), Японии (Хоккайдо), Франции, Великобритании (Лотиан, залив Лус (Шотландия), Дайред (Уэльс), Пеннинские горы и Уорминстер (Уилтшир)) и в Бразилии, Аргентине, Италии, Испании, Норвегии, Малайзии, в Пуэрто-Рико и на Канарских островах (в Африке «окон» не зафиксировано). Нет единого мнения об «окнах». Некоторые исследователи склонны рассматривать в качестве причины «волн» сообщений о НЛО повышенную яркость того или иного астрономического объекта в данный период — например, Марса. Есть мнения о том, что «волны» таких сообщений возникают в государствах, переживающих те или иные трудности (к примеру, всплеск сообщений о «летающих тарелках» в конце 1940-х гг. некоторые объясняют холодной войной). Некоторые считают, что увлечение населения новыми научно-фантастическими произведениями (например, кинофильмами) стимулируют появление рассказов о наблюдении НЛО. Отмечается закономерность: в малонаселённых районах НЛО наблюдаются чаще. Также, многократно приводились сообщения, что, судя по частоте появления, НЛО проявляют повышенный интерес к военным базам, в первую очередь к ракетным. Иногда упоминалось о наблюдении астрономами с Земли неотождествлённых на сегодняшний день объектов в космосе. В статьях «Затемнённое солнце» и «Предтечи „чёрного облака“» (Алексей Архипов), что печатались в «Технике — молодёжи» за 1983 год (№ 12) подобраны такого рода случаи. «Эннюол Рэджиста» за 1766 год, том 9, содержит «Отчёт об очень странном явлении, виденном на диске Солнца»:
9 августа 1762 года де Ростан, …измеряя высоту Солнца квадрантом в Лозанне… заметил, что оно даёт слабый и бледный свет… Направив четырнадцатифутовый телескоп, оборудованный микрометром, на Солнце, он удивился, обнаружив, что его восточный край закрыт… туманностью, которая окружала какое-то тёмное тело. Приблизительно через два с половиной часа южная часть вышеупомянутого тела отделилась от лимба Солнца, но северный край тела, имевшего форму веретена шириной около трёх солнечных пальцев и девять в длину, не освободил солнечный лимб. Это веретено сохраняло свою форму, продвигаясь по диску Солнца с востока на запад со скоростью, составлявшей не более половины скорости движения обычных солнечных пятен, до тех пор, пока не исчезло 7 сентября после достижения западного лимба светила. Ростан вёл наблюдения почти каждый день на протяжении месяца, посредством камеры-обскуры определял форму и размеры тела…
Подобное явление на Солнце наблюдалось и в Базельском епископстве… Косте, друг де Ростана, воспользовавшись одиннадцатифутовым телескопом, нашёл у тела подобную веретёнообразную форму, как и де Ростан, только не такую широкую, что, вероятно, могло быть следствием увеличения и поворота тела вблизи предела его видимости. Более замечательно то обстоятельство, что положение тела на Солнце не соответствовало наблюдаемому из Лозанны: тело, следовательно, имело значительный параллакс… Это не пятно: его движение было гораздо более медленным; объект также не был планетой или кометой: его форма доказывает противоположное[14].
29 июля 1878 года двое астрономов, Льюис Свифт, директор обсерватории Уорнер, и Джеймс Уотсон, директор обсерватории Мичиганского университета, — вели в США на расстоянии 185 миль друг от друга наблюдение за полным солнечным затмением. В ходе наблюдения они заметили неподалёку от Солнца два неизвестных объекта красного цвета размером чуть меньше Меркурия, астрономы предположили, что обнаружили новые планеты в Солнечной системе. Некто доктор Питерс отвергал возможность открытия новых планет, заявив, что Свифт и Ватсон либо наблюдали звёзды, либо не наблюдали ничего. Астроном Джессап Моррис русск повторив анализ Питерса, пришёл к выводу, что объекты находились на расстоянии 2000—20 000 миль от Земли, что больший и более удалённый из объектов достигал в диаметре более 1,5 миль, а меньший — на 90 % меньше его. Среди астрономической общественности широко известны многочисленные случаи наблюдения в телескопы неопознанных передвигающихся по траекториям, необъяснимым для обычных неуправляемых небесных тел, объектов в околоземном космосе, вокруг Луны и на её поверхности, которые получили общее название короткоживущие аномальные явления.Также были сообщения о наблюдении НЛО в открытом космосе космонавтами или о съёмках НЛО, производимых искусственными спутниками. Так в июне 1965 года с совершающего 20-й виток на околоземной орбите корабля «Джемини-4» астронавт Джеймс Макдивитт через иллюминатор наблюдал неустановленный объект, из которого «торчат длинные руки». Макдивитт сфотографировал его, но после проявки не смог найти этот снимок.
Конспирологическая контртеория лунного заговора гласит, что во время экспедиций по программе «Аполлон» США обнаружили на Луне базы и города НЛО и затем стали скрывать это, надеясь на монопольное владение информацией. В последние годы существования СССР, в эпоху Гласности, — как неопознанные летательные объекты общественности были продемонстрированы в видеосъёмках с борта орбитальных станций «Салют» и «Мир» огромные шары в атмосфере Земли, а также в фотосъёмке с борта советской автоматической межпланетной станции «Фобос-2» тени на Марсе, подобные инверсионному следу взлетающей ракеты. После появления близкого к программе SETI интернет-ресурса обзора Вселенной WikiSky, поиски НЛО и других проявлений внеземного разума в космосе стали доступны не только астрономам и участникам программы SETI, но и широким массам. В конце 2010 года в СМИ и у общественности мира возникло широкое обсуждение обнаружения в WikiSky подозрительных артефактов, которые стали называть возможными летящими к Земле огромными инопланетными кораблями[15]. Доступные для постоянного всеобщего наблюдения, эти объекты имеют двухкорпусную, цилиндрическую, круглую и стержневую форму.Многие сообщения о наблюдении НЛО неточны, в них может не указываться точной даты, места, характеристик объектов. Получить у очевидца максимально подробную информацию о происшествии — задача уфолога. Зачастую очевидцы могут при описании исходить из своих личных представлений о природе НЛО. (Уфолог Дженни Рэнделс приводит фразу очевидицы, которая на вопрос: «Может быть, это облако?» отвечала: «Да, я знаю, что оно выглядело так, но я думаю, что это был НЛО, замаскированный под облако». Именно поэтому уфологами менее всего ценятся показания одиночных очевидцев, не подкреплённые ни показаниями других очевидцев, ни фотографиями. Уфологи рекомендуют в случае наблюдения НЛО, если есть такая возможность, прежде всего привлечь внимание других людей к наблюдаемому явлению и сфотографировать его, запомнить его местоположение. Наиболее надёжными считаются показания лётчиков и учёных. Некоторые свидетели этого явления утверждают, что имели непосредственный контакт с внеземным разумом в виде личной встречи c так называемыми НЛОнавтами (в том числе похищения ими) или мысленного общения (т. н. контактёры).При контактах с НЛО и после них отдельные люди предъявляют ожоги, они могут страдать от тошноты, головной боли. При особенно близких контактах (см. «Классификацию контактов с НЛО») у свидетелей, с их слов, появлялась депрессия, нарушалась ориентация в пространстве, возникала повышенная возбудимость.
- « Ночные огни. Ясно видимые, чётко очерченные огни неизвестной природы, обычно красного, оранжевого или белого цвета. К этой группе относится львиная доля наблюдений НЛО на больших расстояниях».
- «Дневные диски. Это наблюдаемые в дневное время объекты, как правило, овальные или дискообразные, по виду металлические. Их фиксируют высоко в небе, близко у земли и нередко видят в состоянии неподвижного зависания. Дневные диски могут мгновенно набирать огромную скорость».
- «Радиолокационные „всплески“ на экране радиолокаторов, особенно совпадающие с визуальным слежением за НЛО, считаются весьма ценными свидетельствами реальности наблюдаемых объектов».
- «Дневные светящиеся объекты. Ясно видимые днём, светящиеся летающие объекты. В основном не имеющие четкой формы. Также наблюдались групповые полеты множества таких объектов.»
- «Контакты первого рода (англ. CE-1). НЛО наблюдается в воздухе и, по впечатлению, не взаимодействуют с окружающей средой, животными и очевидцами».
- «Контакты второго рода (англ. CE-2). В этих случаях регистрируется взаимодействие НЛО с окружающей средой в виде помех в работе радиоэлектронных устройств, выключения систем зажигания у автомобилей, появления отпечатков на земле или опалённых огнём следов». Отмечено, что часто CE-2 происходят среди крупных автомагистралей[12].
- «Контакты третьего рода (англ. CE-3). В этой подгруппе сообщений присутствуют обитатели НЛО — более или менее человекоподобные существа, называемые сейчас гуманоидами, энлонавтами или просто — пришельцами… Обычно они не входят в прямой контакт или в переговоры с очевидцами, но в последние годы необъяснимо участились сообщения о временном задержании энлонавтами зазевавшихся свидетелей с целью „медицинского“ осмотра».