海龟是一种硕大的海洋爬行动物，它们的卵子产在北美大西洋沿岸的沙滩中，经过一定的孵化期后，幼海龟就破壳而出。由于周围环境充满了风险，沙蟹、狐狸、浣熊等，都贪婪地注视着这份美餐，所以幼海龟要做的第一件大事，就是越过黑暗的海滩，拼命爬向海边，冲进波涛。它们很熟练地确定出一条离开海岸游向开阔大海的路线，以后循着祖先走过的道路，环绕马尾藻海游历好几圈，并逐渐成长壮大。当性腺成熟后，成年海龟不辞辛劳，千里迢迢重返故里，在原籍一带的沙滩上，筑巢产卵，于是又进入新一轮生殖循环。
这里最使学者感兴趣的是，在毫无定向标志的大海中，海龟究意是依靠什么来作为生物罗盘和导航地图，以便可能在海天一色的苍茫汪洋里，准确完成长途往返使命的？
回游动物可以用来作为定向的线索是很多的，像太阳及某些星体的位置。偏振光、某些种类气味、风向、次声以及地球磁场等，都有一定的利用价值。特别是地球磁场，它是动物界广泛用作定向的信息源，因为它具有许多优点。比如说，它始终连贯如一，不管白天还是黑夜都能保持恒定，也不受天气变化的影响，所以可靠性很高。
现在知道，海龟也把地球磁场作为定向的依据，学者以刚孵出的红海龟为对象，进行人工控制磁场实验，结果发现，幼海龟有朝着磁北与磁东之间方向前进的本能，如果用人为方法使磁场方向倒转，那么幼海龟游动的方向也将相应倒转。这一事实生动地表明，刚孵化出的红海龟是能够感知地球磁场，并且能够根据它来确定自己前进方向的。
学者们发现，幼海龟在离岸移栖时，有朝着波浪涌来方向前进的习性。这一点其实并不奇怪，因为海浪进入靠近岸边的浅水区后会发生偏转，都变为向着海岸线挺进。因此对着波浪游去，一般地说，都能游离岸边，进入外海。幼海龟这一习性的形成，看来正是长期适应环境的结果。当幼龟进入深海后，该处波浪的方向已经不那么固定了，此时幼龟对磁场的感知能力取代了对波浪的感知能力，成为最重要的定向依据。
有的海龟产卵地点十分固定，不管觅食的场所路途多么遥远，最后它都必然要回到出生地来产卵，至今尚未发现例外。像阿森松岛的绿海龟就是典型的例子。学者认为，它们可能是依据化学物质感知能力来找到归途的。少量溶解在海水中的该岛特有物质，作为化学信号，使得远方游子毫无困难地感觉到家乡的准确位置，以致从来不会发生迷途事故。
除此之外，有人也曾提出，海龟是否可能像候鸟那样，根据恒星分布来进行定向？现在看来；这种可能性几乎等于零。因为学者发现海龟的眼睛高度近视，夜间根本无法看清恒星分布的图像。既然如此，这种设想当然也就没有现实性了。至于海龟用什么器官（或组织）进行定向，其中许多方面目前还有待于进一步研究。