"Честную" невесомость вам почти никогда не показывают, потому что на Земле воссоздать нечто, подобное невесомости, можно только на самолете, который начнет резкое контролируемое снижение с большой высоты. Этот эффект длится всего около минуты, и использовать его в съемках космических сцен слишком сложно и затратно. Зато так однажды додумались поснимать модель в бикини :) youtube.com
А в кино в ход идут всякие обманки, когда человека подвешивают на веревочках или крутят хитрыми устройствами, которые потом убираются на этапе постпродакшена. Вот в этом ролике о создании фильма "Гравитация" все очень хорошо показано: youtube.com
Если же говорить о более старых фильмах, вроде "Космической одиссеи" Кубрика, там приходилось идти на еще большие ухищрения, используя необычные углы камеры, крутя саму декорацию или приклеивая "парящие в невесомости" предметы к прозрачным поверхностям. Актеров, которые "сидят на потолке", привязывали к креслам, ходящим вверх тормашками - делали специальную обувь на липучках, ну и так далее.
Дополню. На ютубе доступен документальный фильм "A Space Odyssey - Making of a Myth", в котором создатели фильма рассказывают о съемках и демонстрируют некоторые из спецэффектов, которые описаны в вышеприведённом ответе.