夏日，夕陽西下，夜幕降臨，美國東部瀕臨大西洋的佛羅裏達沿岸沙灘的灼熱漸漸消失之後，沙土下巢穴中剛孵出不久的小海龜開始蠕動，掀開巢穴頂部的沙土，爬到沙灘上。小海龜穿過黑暗的沙灘，爬向水麵閃爍著微光的海洋，潛入海水，並迅速確定航向——順著大西洋洋流，繞馬尾藻海洄遊，尋找比較安全（例如有繁茂的馬尾藻）、食物（小的無脊椎動物）豐富的棲身之地。剛出世的小海龜隻有小孩子的手掌那麼大，幾年之後龜殼長到0.5米以上，成長為成年龜。這時，成年龜每到繁殖季節都要從棲身地遊回它們的原出生地，築巢下蛋，繁衍後代。
南大西洋阿森鬆島上出生的小綠龜，通常向西遷徙，橫渡2240多公裏的大西洋，遊往巴西海岸附近的一些棲身地覓食生長。成年綠龜每2～4年一度遊回該島築巢繁衍後代，之後又返回巴西海岸附近的棲身地覓食。在阿森鬆島對綠龜加標記進行的研究表明，雌龜十分忠於它們的築巢地，從未發現在該島築巢的雌龜到別處去築巢繁衍後代。
在哥斯達黎加托爾圖格羅築巢的綠龜同樣忠於它們的“家”，加了標記的綠龜遊向加勒比海各個棲身地覓食，但30年裏沒有發現任何一隻加了標記的綠龜遊到別處去築巢繁衍後代。
海龜遊渡遼闊的海洋，往返於出生繁衍地和棲身成長地之間，它們是靠什麼來為它們的長途遷徙“導航”的呢？
生物羅盤——海龜感測地磁場的能力
地磁場是動物可以利用的最普遍和始終如一的定向標誌之一。各種候鳥和魚（例如鮭魚、金槍魚、鯊魚），以及某些兩棲動物、昆蟲和軟體動物都能感測地磁場，靠生物羅盤為它們的運動導航。為研究海龜感測地磁場的能力，美國研究人員設計了一套試驗裝置。用玻璃纖維製造的圓底盤直徑約1米，內充滿水，圓盤中央支撐著1根可在水平麵內自由轉動的杠杆，杠杆一端用係線拴住套有尼龍網具的小蠵龜，另一端用饋錢接到圖形記錄器或計算機上，連續記錄海龜的遊向。圓盤周圍有5根正方形銅線圈，用來產生感應磁場，其場強為地磁場的1倍，但方向相反。首先在地磁場的情況下試驗。每次試驗開始時，在對應於海洋所在方向的地磁東用暗淡的燈光照著圓盤，模擬海麵反射的星光和月光，這時小蠵龜則向海洋所在的方向遊去。一小時或幾小時後關掉燈，使小海龜完全陷入黑暗之中。剛關掉燈時，小海龜在圓盤水中打轉兒，幾分鍾之後便向特定的方麵遊動，再過幾分鍾後又開始打轉兒。在黑暗中小海龜交替地打轉兒和定向遊動，持續幾個小時之久。記錄表明，大多數小蠵龜在黑暗中都朝著地磁北與地磁東之間的方向遊動，恰好對應於離開佛羅裏達海岸遊向大西洋。然後，接通感應線圈，改變小蠵龜所處的磁場的方向，使其正好與地磁場方向相反，再重複上述試驗，小蠵龜真的朝著大致相反的方向遊動。這說明小蠵龜能感測地磁場，並可推測，小蠵龜從海灘爬進海洋後依靠它們的生物羅盤感測到地磁場，引導它們遊向遼闊的大西洋。
波浪——海龜離岸遷徙的主要定向標誌
為了證實上述推斷，美國研究人員設計了一種浮籠，把一隻幼龜係在可以自由轉動的浮標上，再置於浮籠內（保護小海龜免遭食肉性魚類襲擊），放進海洋中實地觀察小海龜的遊向。試驗結果表明，小海龜有力地劃向浩瀚的海洋，即使離岸24公裏已看不到岸邊時仍然如此。但是，幾天之後，在一個炎熱、風平浪靜的早晨，海龜的行為發生異常，這時研究船離海岸僅幾公裏，係在浮標上的小海龜，有些漫無目的地打轉轉，另一些則隨意地朝其他方向遊去，有的甚至遊向海岸。如果海龜靠地磁場引導它們遊向海洋，為什麼會發生這種異常現象呢？然而，不一會兒，海上刮起微風，洋麵上掀起小小波浪，研究人員立刻注意到，波浪向西湧向海岸深處，試驗的小海龜突然轉向，迎著波浪向海洋方向遊去。隨後在有波浪的氣候條件下繼續進行海上試驗，觀察到所有海龜都迎著波浪遊向海洋。這說明海龜能利用波浪作為一種定向標誌。為確認這一點，美國研究人員又在實驗室內用人工波浪箱對三種海龜——蠵龜、綠龜和棱龜進行試驗，箱內產生波浪時，海龜不表現出定向遊動，這說明海龜利用波浪作為定向標誌，來保持自己的航向。