北极燕鸥被人们赞誉为世界上最优秀的“空中旅行家”，也是地球上所有动物中的南北部都有家庭的唯一种类。它们每年6月在北极附近地区产卵、育雏。到8月份，当北极地区的寒季即将来临之际，它们便“携妻带儿”长途迁徙，南飞1万多公里，几乎纵贯地球半周，12月末到达南极地区开阔的水面和广浩的冰原继续生活，培养后代。直到次年3月初，当南极暖季将尽，它们便沿着原来途径返回北极旧居。南北两极相距如此遥远，北极燕鸥为何具有如此惊人的定向回飞能力呢？科学家们有种种假设。有的科学家认为，不能简单地把这些现象解释为鸟类的本能或习性。鸟类能定向回飞并准确无误地重返旧巢，那是因为它们拥有适应空中生活的敏锐视力，并能记忆亲身经历过的广大范围。信鸽的训练就是利用了这些特点。
据实验证明，人类的视野半径仅有96公里。而在约2000米高空中，鸟类的视野可远达一百数十公里。就凭着这种特殊性，迁鸟能从阿拉斯加出发，连续飞行35小时，渡过3000公里开阔的海洋，准确无误地找到夏威夷的旧巢。而北极燕鸥每年从北极飞到南极，又从南极飞回北极，平均往返路足有35000公里之遥。美国生物学家查尔斯·沃尔科特宣布，他在位于贴近鸽子的眼窝背后的脑外侧发现了1平方毫米大小的含铁丰富的磁性组织。这种磁性组织接受神经末梢的作用。鸽子在通常情况下，尤其在远途飞翔时，利用地球磁场确定方向，而在晴天，同时还凭借太阳的方位。在这之前，科学家们已经在富有定向回飞能力的蜜蜂体内，发现了同样的磁性物质。