鸟类为什么会按照一定路线准确无误地来回迁徙，特别是生活在北冰洋地区的鸟类，绝大多数属迁徙性的候鸟。虽然生物学家已经做了大量研究，但却仍然未能揭开其中的奥秘。直到目前为止，鸟类学家所提出的解释都还是一些假说而已。
科学家从地球历史的角度考虑，认为鸟类的迁徙性起源于冰川时期。因为在新生代第四纪曾发生过数次冰川运动，自北半球向南侵蚀，冰川来临，气候变冷，鸟类出于生计，被迫南迁，等冰川退化后再北归。由于冰川周期性的侵蚀和退却，候鸟类极易形成与之相适应的定期性往返的迁徙生物遗传本能，于是便世代相传，形成习性。此说的不足之处是，它不能解释为什么有的鸟类不迁徙，并且冰川期仅占鸟类生存历史的1％，如此短暂的时间，对乌类遗传性的形成是非常有限的。
第二种假说认为，鸟类的迁徙是由于生活条件的改变而引起的；南迁越冬，是因为北方冬日食物减少；夏日北迁，是由于北方高纬度地区日照时间长，对于寻食、育雏有许多好处。现代生物理论研究表明，鸟类的生理的变化，对迁徙有一定的刺激作用。在日照时间长的条件下，能刺激脑下部的睡眠中枢，引起鸟类处于兴奋状态，夜晚不安，活动加强，取食率增加，容易积累脂肪，保证了鸟类迁徙时所需要的物质储备，同时提高了对外界刺激的敏感性，容易引起迁徙。
现在，大部分鸟类学者认为，候鸟的迁徙是由内在因素（如遗传性）和外在因素（如光照、食物等）所引起的综合性结果。内因是迁徙的根据，外因是迁徒的条件，外因是通过内因而起作用的。当然，鸟类的迁徙不仅仅是一种被动的逃避行为，而是一种主动的，看上去像是一种有计划的周密的旅行。它们有准确的时间。路线和明白无误的目的地。小小的鸟类，为什么能够做到这一点，也是生物学界一个悬而未解的谜题。
近年来，科学家的研究表明，鸟类有特别发达的“方位感”，能借助太阳和星辰的方位来判断局部时间，并决定迁徙的方向。还有的认为，候鸟的迁徙本领是由训练和记忆完成的，因为幼鸟在跟随父母进行迁徒的过程中，沿途东张西望，不断地加强对迁徙路线的记忆。还有人认为，鸟类能感受到地球的磁场，并加以定位。有人做过实验，在有些鸟的腿上绑上一块小小的磁石，结果候鸟便迷失方向。但是，并非所有的鸟都如此，有的候鸟腿上绑了磁铁也能辨认方位。也就是说，对于候鸟辨别方位的种种假说，几乎都有例外，难以自圆其说。由此可见，候鸟用以判别方向的生物系统可能是相当复杂的。要把这个问题完全弄清楚，还需要继续努力。