很多动物都是以视觉作为定向的主要工具。根据观察、实验，鸟类在白天飞行，大多是根据太阳的位置来定向；夜间飞行则是靠星辰来定向。也有许多实验证明，有些鸟类依靠视觉和非视觉系统一起来定向。这说明，动物定向的机制是非常复杂的。

大麻哈鱼在海洋中游弋是靠太阳为罗盘来导航的。淡水湖泊中的鱼，如一种白鲈鱼，有固定的产卵地，若将其捕获，系上标记物，然后驾船观察，会发现若天气晴朗，它们能游回产卵地，若遇阴天，则失去方向，这说明它们的游弋是依靠太阳为罗盘来定向的。

▲鸟以太阳为罗盘

▲鸟的迁徙

实验室内养的椋鸟在春秋迁飞时期即表现躁动不安，当置于四面只有窄窗的笼内，在无云天时经常朝向迁飞方面。但若在笼外用镜子将光亮方向顺移90度，则椋鸟朝向的角度也顺移90度。因太阳始终在运动，以太阳做指针定位，必须知道时间。

实验——信鸽的指针定位(www.daowen.com)

以信鸽做实验，将它囚于密闭室内，室内明暗交替，较外界日夜周期错前6小时。经过一段时间的训练，信鸽体内生物钟提前6小时。然后将实验鸽和作为对照的正常信鸽携至家巢的南方，并于清晨时释放。结果发现对照信鸽朝北飞（返家方向），而实验组却主要朝西飞。这可能因为清晨太阳在东，北方在太阳之左，正常鸽时间感正确，即朝太阳左方飞去。但实验鸽的时间感提前6小时，自觉已至中午，中午太阳在南方，是时北方应在太阳的对方，所以它便向太阳对方飞去，实际是朝向西方。

▲鸟以太阳为罗盘

某些鸟类还以星辰为指针。许多小鸟夜飞，也靠星辰导航。有一项研究，用人工日照条件模仿春天和秋天。跖鸟在人工春天条件下生活一定时间后，置于星象馆中，则向北飞行；若在人工秋天条件下生活一定时间，置于星象馆中，则向南飞。这说明它们对星空的反应取决于它们的生理状态。进一步的研究证明，导航不要求所有星座的存在，只有北极星与附近的星座的相对位置才是导航所必须的。

▲视觉定向

理论上讲，只要找到星空旋转时的不动点，便可知道北极所在，也就定出南北方向。莺辨识能力很高，实验时只要屋顶上显示出主要星辰，甚至星空并不旋转，它也能定向，这说明莺能辨识星空图像。以上实验都说明，很多候鸟能以天体做指针导航。自然，这决不是唯一的手段。例如很多鸟在密云之下仍可借磁场保持航向。鸟类的平衡器官（前庭）也可能有助于维持航向，类似于飞机的惯性导航系统。