Ptaki to jedne z niewielu zwierząt zdolnych do odczuwania pola magnetycznego Ziemi. Choć dokładna mechanika jest wciąż badana, naukowcy zgadzają się, że ptaki używają tego zmysłu (magnetorecepcji) do migracji. Dla ptaka przelatującego wielkie odległości ten zmysł pozwala utrzymać kurs nawet w trudnej pogodzie, gdy widoczność jest mała.
Dziób
U wszystkich ptaków krótkie zakończenia nerwowe w dziobie zawierają wystarczająco żelaza, by rejestrować rezonans magnetyczny. To początkowo sugerowało, że ptaki nawigują dziobem. Jednak żelazo reaguje na zmiany orientacji i natężenia pola, ale nie pozwala odróżnić północ od południa. Nowe eksperymenty pokazały, że ptak po przecięciu tych nerwów wciąż nawiguje.
Oko
Aktualne badania wskazują na receptor magnetyczny w oku ptaka, odbierający informacje wizualne o polu magnetycznym. Te same eksperymenty: ptaki z uszkodzonymi oczami nie nawigowały wcale – rola dzioba wtórna/dodatkowa. Ciekawe: prawe oko ważniejsze niż lewe.
Kryptochromy
Teoria: oko ptaka zawiera białka "kryptochromy", emitujące wolne rodniki pod wpływem światła. Wolne rodniki podlegają wpływowi pola magnetycznego, a to wpływa na obszar mózgu ptaka. Nie wiadomo, jak to "wygląda" dla ptaka, ale hipoteza: magnetyczny zmysł jako druga warstwa na wizji – pole magnetyczne wygląda jak zacienienie.
Nawigacja
Niezależnie od mechanizmu, magnetorecepcja jest kluczowa dla nawigacji w locie. Ptaki migracyjne często lecą zbyt wysoko, by orientować się po punktach orientacyjnych, a w złej pogodzie widzenie nie działa. Przy migracji np. rybitwy polarnej (40 000 km rocznie) ewolucja tego zmysłu jest kluczowa dla przetrwania gatunku.