直到目前為止，鳥類學家所提出的所有解釋都還是一些假說而已。有的人從地球歷史來考慮鳥類遷徙的起源問題，認為鳥類的遷徙習性起源于冰川時期。而冰川周期性的侵蝕和退卻，使鳥類極易形成與之相適應的定期性往返的遷徙生物遺傳本能，于是便世代相傳，形成習性。但此學說存在著一定的缺陷，它并不能解釋為什么有的鳥類不遷徙，并且冰川期僅占鳥類生存歷史的1％，如此短暫的時間，對鳥類遺傳性的影響是有一定限度的；同時，也排除不了在冰川期以前鳥類即已開始遷徙的事實。

有的人認為遷徙是由于生活條件的改變而引起的。南遷越冬，是由于北方冬日食物減少，夏日北遷，是由于北方緯度高，日照長，這對于尋食、育雛有許多好處。對鳥類生理學的研究表明，鳥類生理的變化對遷徙有一定的刺激。秋季遷移前，鳥類積累了厚厚的一層脂肪。春季，由于日照漸長，可通過視覺神經系統而作用于鳥類的腦下垂體，轉而刺激性腺活動。由于環境溫度增高，減少了身體對能量的需要。而日照長，刺激了腦下部的睡眠中樞，引起鳥類處于興奮狀態，夜晚不安，活動加強，取食率增加，容易積累脂肪，保證了鳥類遷飛時所需要的物質儲備，而且提高了對外界刺激的敏感性，容易引起遷徙。

對于鳥類導航定向的現象，科學家相繼提出了許多解釋鳥類定向機制的理論，但并沒有單獨的一個理論可以說明所有遷徙的事實。其理論大致可分成兩大類，即視覺定向假說和非視覺定向假說。

視覺定向假說。鳥類可以通過視覺器官獲得的信息進行定向。視覺信息主要包括日月星辰的位置和陸地標志。

在北半球，太陽白天是從右向左"運動"。在這些地區進行旅行的任何人要想依靠太陽辨明方向，都必須準確無誤地掌握時間，還必須進行必要的時差換算。令人驚訝的是，一些動物也有這種非凡的本領。生物學家瓦利亞姆·基吐納曾在書中寫道："鴿子在飛行中能夠準確無誤地確定自己的方向和路線，因為它能選擇一個與太陽間的固定角度，同時能夠在飛行中1小時調整15次角度，即太陽白天位置變化的次數。簡而言之，鳥兒能夠最準確地感覺到時間，它們是通過身體中像鐘表似的感覺器官在天空飛行中計算太陽位置的。"

20世紀50年代末，德國費賴堡大學鳥類學家薩維爾曾發現，部分鳥類有一種承襲的天性--能夠辨別夜空中的星圖。薩維爾進行了一次有趣的實驗，他在一間圓頂型的大廳內仿制天空，用人工的方法布上了許多能活動的星星，作為人造天體，隨后放入一只歐洲夜鶯。這種鳥每年從斯堪的納維亞山脈北部飛往非洲南部。與其他鳥不同的是，它們不是跟隨著為首的鳥成群結隊地南飛，而是小鳥在前，其他鳥在后。小鳥初次南飛也能夠準確地飛抵目的地。

這充分表明，歐洲夜鶯在遷徙中是依靠自己獨特的天性分辨方向的。在這次試驗中，薩維爾將歐洲夜鶯放人大廳內，隨后變化廳內星星的位置，以觀察此鳥是否采取捷徑南飛。試驗表明，這種鳥在變化的天體中不斷改變方向，采取了最佳捷徑一直向南飛。于是薩維爾得出結論說，歐洲夜鶯是憑借自己的天性以觀察天空中星星的位置進行遷徙的。但是這種鳥分辨方向的能力或者說天性為什么這樣強呢?為什么能在變化的天體中以觀察星星的位置徑直南飛呢?它與天體又有什么樣的關系?這些問題仍然使薩維爾困惑不解，至今也未能找到正確的答案。

路標定向假說。遷徙的鳥類可以根據陸地的某些特征來定向。這些特征包括海岸線、河流、山脈、森林等等。憨鰹鳥被人運到342公里以外地方放飛，這些鳥找到熟悉的大西洋海岸線，而后迅速飛回原棲息地。

非視覺定向假說。目前已提出風定向、嗅覺定向、聽覺定向和地磁定向等幾個非視覺定向假說。其中地磁定向是目前公認的較合理的一種機制。

最近的研究還表明，鳥嘴的皮層上有能夠辨別磁場的神經細胞，被稱之為松果體的神經細胞就像脊椎動物對光的感覺器官一樣起著重要作用。對哺乳動物和信鴿進行的多次電生理學試驗表明，部分松果體細胞能對磁場強弱的微小變化作出反應。

鳥類遷行時飛行的高度，一般在900米以下，小鳥常在100米左右。遷徙的速度，一般每小時40-80公里，夜間比白天快，春季比秋季快。飛行距離較短的鳥類，一天的旅程不超過100公里，長距離飛行的鳥類日程為150-200公里，中途遇到食物豐富的地方，要停下來休息。多數鳥類都沿著海岸和內陸河流遷徙，如家燕冬天在南洋群島，印度及澳大利亞等處，春季沿海岸北飛，再沿河流到內陸。

對鳥類遷徙的研究，最常用的是環志法，即用標有編號和套環機構地址的鋁合金環，套在捕到活鳥的腳上，經測量登記后將鳥釋放，當這些鳥再度被捕或射殺時，請獲鳥者將該環取下寄回，比較兩次捕捉的時間和地點，即使有5%的環志回收率，也能獲得許多有價值的研究資料。此外，還可使用把鮮艷的染料噴在鳥羽上，把微型無線電發報機載在大型鳥類的體上等先進有效的方法來研究候鳥的遷徙。