飞机在无垠的天空中飞行，没有导航仪器是不可想象的事。几十年来，有大量飞机因导航仪器失灵而遇难，许多飞行人员和旅客为此而丧生。为了解决飞机导航问题，减少空难事故，世界各国不惜耗费巨资来研制各种精密仪器。然而，在海洋上定期迁徙的海鸟，却天生具备准确导航的本领，它们长途飞行千万里，总能够准确无误地到达目的地。像北极燕鸥，每隔两年就要进行一次从北极到南极的长途飞行，若没有高超的导航本领，是无法飞越这漫长的旅途的。
那么，这些海鸟在无边无际的大海上空飞行，是靠什么来导航的呢？
这是一个还没有完全揭开的自然之谜。人们为此进行了长期的观察和研究。有人将出生在英国斯克科尔姆岛的曼克斯海鸥分别送到欧洲大陆各个地方释放，结果发现，当天气晴朗的时候，这些被释放的海鸥都不约而同地朝着它们的出生地飞去。
有一只海鸥是由水路经大西洋，过直布罗陀海峡，再经地中海送往意大利的威尼斯，然后再释放的，可这只海鸥竞没有从原路返回，而是选择了一条近得多的陆路直飞斯克科尔姆岛。它飞越阿尔卑斯山，横穿法国和英吉利海峡，行程1700多千米，历时10天，顺利地回到了自己的出生地。
还有人将一些信天翁从它们的栖居地带往遥远的他乡，这些信天翁一旦获释，便以惊人的速度返回故乡，绝不会找不到返乡之路，其中有一只信天翁只用了10天时间就飞完了5800多千米的路程，准确快捷地回到家。
有些海鸟在旅途中是昼夜兼程。
人们在这些海鸟身上系上小灯泡，以观察它们在夜间飞行的情况，结果发现，在月朗星稀的夜里，它们总是毫不犹豫地直接朝着故乡的方向飞去；而当天空阴云密布的时候，情况就不同了，许多海鸟显得惶惑不安，不知所向，毫无目的地盘旋和起降，直到天气晴朗，才又坚定地朝故乡飞去。
根据这些现象，人们开始猜测，海鸟很有可能是依靠星象来导航的。
为了证实这一点，科学家们设计了一个可以由人工控制的人造“星空”，将捕到的海鸟置于其中。果然，海鸟就像在自然环境里一样，准确地调整了自己的飞行方向。尤其当“星空”出现与其出生地相应的景象时，它们更显得异常兴奋，表现出跃跃欲飞的架势。这个试验证实了海鸟是根据星象来进行定位和导向的推测。
但是，海鸟为什么会有这种特殊的生理机能呢？科学家们仍然不能确切地回答这个问题。目前有两种假设。一种假设认为，光照周期可能是其中的关键因素，所有海鸟体内都有生物钟，这些生物钟始终保持着与它们出生地或摄食地相同的太阳节律。另一种假设则认为，海鸟高超的导航本领，是由于它们高度发达的眼睛能够测量出太阳的地平经度。这两种假设都还没有结论，仍在进一步探索之中。
现在还有一种理论认为，鸟类的迁徙习性是由史前时期觅食的困难造成的。为了寻找食物，鸟类不得不进行周期性的长途旅行。这样年复一年，世世代代，经过漫长的演化过程，各种迁徙习性被记录在它们的基因遗传密码上，然后通过核糖核酸分子一代一代传了下来。像那些很早就被它们父母抛弃了的幼鸟，在没有成鸟带领、也没有任何迁徙经验的情况下，竞能成功地飞行几千里，抵达它们从未到过的冬季摄食地。看来，对于鸟类这种内在的迂徒本领，只能用遗传密码来作解释。
另外，人们知道，在星象导航中，最重要的条件莫过星星的位置了。然而，天体却并不是永恒不变的，像我们地球所属的太阳系里就有许多昼夜运行着的行星。那些利用星象导航的海鸟为什么不会被这些明亮的运动着的行星所迷惑呢？鸟类的遗传密码又是如何补偿行星的逐年变化的呢？这又是至今人们尚未揭示的奥秘。
在研究中，人们还发现，海鸟除了利用星象导航以外，它们的红外敏感性、对地球磁场的反应以及它们的嗅觉和回声定位系统，可能也在导航中起了作用。但对于海鸟的这几种导航的机制，人们也还没有完全搞清楚。
