A orientação dupla ocorre quando o sujeito é capaz de orientar em determinados momentos ou faz uma mistura entre a situação real e elementos irreais ou anormais. Por exemplo, você pode dizer que você está em um hospital em uma colônia em Marte, é verdade que você está em um hospital.
O assunto é considerado orientado e fornece dados sobre sua localização, espaço temporário ou quem ele é, mas as respostas que ele fornece são irreais e elaborado pelo próprio sujeito, ignorando as respostas reais.
As alterações na orientação podem vir do envolvimento de diferentes cérebros. Por exemplo, a gestão da orientação no espaço tem sido associada ao funcionamento do hipocampo, o que permite estabelecer um mapa mental do espaço. O tempo e a sua medição estão frequentemente ligados ao estriado, ao núcleo supraquiasmático e à gestão dos biorritmos..
Um mau funcionamento das conexões nervosas que vão do tálamo ao córtex e vice-versa pode gerar alterações como a confabulação. Lesões do lobo parietal também podem explicar a presença de desorientação.