遠行的飛禽席什麼辨別方向，始終是人們百思不得其解的謎。例如，有一種北極燕鷗，它們夏季出生在北極圈10°以內的地方，山生後6個星期撤離家南飛，一直飛到遠在1.8萬千米外的南極浮冰區過冬。過冬之後，又飛回北方原來的出生地點去度夏。
由於迂回彎曲，一來一去，北極燕鷗的實際飛行競達4萬千米之遙。燕鷗飛越如此漫長的路程，竟然絲毫不會迷失方向，它究竟是憑什麼本領識別方向的呢？它那簡單的思想是怎樣解決複雜的航行定向問題的呢？
羅盤是在12世紀發明的，300年後哥倫布才應用它穿越大西樣。但是早在幾百萬年之前，鳥類就已經環球飛行了，而且在夜間也能繼續趕路。它們是靠什麼來決定航向的？北極星嗎？太陽和月亮？還是風或者氣候？地磁？它們的方向意識又是從何而來？
科學家們對飛禽航行定向的現象進行了很多方麵的探索，做過各種各樣的觀察和研究。下麵就是幾種影響較大、研究比較深入的成果。
利用地球磁場辨認方向
不少科學家認為，一部分飛禽是靠地球磁場來定向導航的，信鴿導航就是典型的例子。
在交通與通訊不發達的年代，人們曾經利用鴿子送信。當人們遠征的時候，盡管翻山越嶺，輾轉千裏，但是隻要把書信捆在信鴿腳上，把它放出，它就會很快地辨別出回家的方向，徑直飛回去，出色地完成傳遞家書的任務。
信鴿這種待殊本領，在20世紀40年代就引起了人們的興趣，並且被係統地進行了研究。人們發現信鴿導航是靠地磁場。
我們知道，地球上的每一個點都有它自己的地磁場強度和地球因自轉而產生的科裏奧利力(轉動中出現的一種慣性力)。磁場對於生命，就和空氣、水對於生命一樣，是不能缺少的。空氣和水，誰都能感覺到，可是誰也沒有感覺到身邊存在著磁場。這是因為生物在長期的演化過程中，已經適應了這一物理環境因素。信鴿不但能清楚地知道自己居住地的磁場強度和科氏力的大小，並且能隨時識別地磁場強度和科氏力的細微差異，它們就是憑借著這種特殊本領淮確無誤地飛回家的。
美國生物物理學家查爾斯·沃爾科特教授在20世紀70年代中期開始了尋找鴿子體內磁羅盤位置的實驗。他首先測量了鴿子各塊組織的磁性，然後選擇出那些具有磁性的組織，分成更小的塊，再依次測量各小塊的磁性。研究的範圍漸漸縮小，最後在每一隻鴿子的體內都找到了天然磁性物質。
1979年，沃爾科特宣布說，他們已發現了鴿子體內的磁性物質。它隻有不到1毫米大，位於眼窩後部靠近外側的腦組織部位。
飛禽是否真能憑借地球磁力辨認方向，是爭議了很久的問題。一些研究人員認為，不僅飛禽，魚、昆蟲甚至病毒都能感受到磁場。但動物是怎樣感知磁場的卻仍然是個謎。
靠太陽和星辰來導航
20世紀初，有人信口提出了一個假說，認為鳥類是依靠太陽來指引方向的。德國鳥類學家克萊默博士設計了一套實驗方案，用以驗證這一假說。
克萊默注意到，當遷徙季節來臨時，籠中的鳥會惶惶不可終日地亂跳，此時，他把幾隻關在籠子裏的歐椋鳥放進一個圓形的亭子裏，亭子裏開個隻能看見天空的窗，然後，他記錄下亭中每隻鳥棲息的位置。