飛機在無垠的天空中飛行，沒有導航儀器是不可想像的事。幾十年來，有大量飛機因導航儀器失靈而遇難，許多飛行人員和旅客為此而喪生。為了解決飛機導航問題，減少空難事故，世界各國不惜耗費巨資來研製各種精密儀器。然而，在海洋上定期遷徙的海鳥，卻天生具備準確導航的本領，它們長途飛行千萬里，總能夠準確無誤地到達目的地。
像北極燕鷗，每隔兩年就要進行一次從北極到南極的長途飛行，若沒有高超的導航本領，是無法飛越這漫長的旅途的。那麼，這些海鳥在無邊無際的大海上空飛行，是靠什麼來導航的呢?這是一個還沒有完全揭開的自然之謎。人們為此進行了長期的觀察和研究。有人將出生在英國斯克科爾姆島的曼克斯海鷗分別送到歐洲大陸各個地方釋放，結果發現，當天氣晴朗的時候，這些被釋放的海鷗都不約而同地朝著它們的出生地飛去。
有一隻海鷗是由水路經大西洋，過直布羅陀海峽，再經地中海送往義大利的威尼斯，然後再釋放的，可這隻海鷗竟沒有從原路返回，而是選擇了一條近得多的陸路直飛斯克科爾姆島。它飛越阿爾卑斯山，橫穿法國和英吉利海峽，行程1700多千米，歷時10天，順利地回到了自己的出生地。還有人將一些信天翁從它們的棲居地帶往遙遠的他鄉，這些信天翁一旦獲釋，便以驚人的速度返回故鄉，絕不會找不到返鄉之路，其中有一隻信天翁只用了10天時間就飛完了5800多千米的路程，準確快捷地回到家。
有些海鳥在旅途中是晝夜兼程。人們在這些海鳥身上繫上小燈泡，以觀察它們在夜間飛行的情況，結果發現，在月朗星稀的夜裡，它們總是毫不猶豫地直接朝著故鄉的方向飛去；而當天空陰雲密布的時候，情況就不同了，許多海鳥顯得惶惑不安，不知所向，毫無目的地盤旋和起降，直到天氣晴朗，才又堅定地朝故鄉飛去。根據這些現象，人們開始猜測，海鳥很有可能是依靠星象來導航的。為了證實這一點，科學家們設計了一個可以由人工控制的人造「星空」，將捕到的海鳥置於其中。
果然，海鳥就像在自然環境裡一樣，準確地調整了自己的飛行方向。尤其當「星空」出現與其出生地相應的景象時，它們更顯得異常興奮，表現出躍躍欲飛的架勢。這個試驗證實了海鳥是根據星象來進行定位和導向的推測。但是，海鳥為什麼會有這種特殊的生理機能呢?科學家們仍然不能確切地回答這個問題。目前有兩種假設。一種假設認為，光照周期可能是其中的關鍵因素，所有海鳥體內都有生物鐘，這些生物鐘始終保持著與它們出生地或攝食地相同的太陽節律。
另一種假設則認為，海鳥高超的導航本領，是由於它們高度發達的眼睛能夠測量出太陽的地平經度，這兩種假設都還沒有結論，仍在進一步探索之中。現在還有一種理論認為，鳥類的遷徙習性是由史前時期覓食的困難造成的。為了尋找食物，鳥類不得不進行周期性的長途旅行。這樣年復一年，世世代代，經過漫長的演化過程，各種遷徙習性被記錄在它們的基因遺傳密碼上，然後通過核糖核酸分子一代一代傳了下來。
像那些很早就被它們父母拋棄了的幼鳥，在沒有成鳥帶領、也沒有任何遷徙經驗的情況下，竟能成功地飛行幾千里，抵達它們從未到過的冬季攝食地。看來，對於鳥這種內在的遷徙本領，只能用遺傳密碼來作解釋。另外，人們知道，在星象導航中，最重要的條件莫過星星的位置了。然而，天體卻並不是永恆不變的，像我們地球所屬的太陽系裡就有許多晝夜運行著的行星。
那些利用星象導航的海鳥為什麼不會被這些明亮的運動著的行星所迷惑呢?鳥類的遺傳密碼又是如何補償行星的逐年變化的呢?這又是至今人們尚未揭示的奧秘。在研究中，人們還發現，海鳥除了利用星象導航以外，它們的紅外敏感性、對地球磁場的反應以及它們的嗅覺和回聲定位系統，可能也在導航中起了作用。但對於海鳥的這幾種導航的機制，人們也還沒有完全搞清楚。
