赛鸽的导航机制是一个复杂的科学问题，目前尚未完全破解，但综合多领域的研究成果，其导航能力可能涉及以下多种机制的综合作用：
一、地磁场导航
1. 视网膜中的磁感应蛋白
研究发现，赛鸽视网膜中存在一种名为 磁受体蛋白（MagR） 的生物分子，这些蛋白能够感知地球磁场的细微变化，并将磁场信号转化为电信号传递至大脑，帮助确定飞行方向。
这种机制可能与 量子纠缠 有关，赛鸽视网膜分子能长时间保持量子纠缠状态，从而增强对地磁场的敏感度，甚至能感知低至15毫微特斯拉的磁场变化。
过去认为鸽子喙部的铁质细胞参与磁感应，但后续研究证实这些细胞实为巨噬细胞，与导航无关，进一步支持了视网膜磁感应的主导作用。
2. 磁性物质的分布
鸽子头部和颈部的肌肉中富含铁质物质，可能辅助构建类似“生物指南针”的导航系统，尤其在阴天或光线不足时发挥作用。
二、太阳与生物钟导航
1. 太阳罗盘理论
鸽子通过太阳的位置和高度角判断方向，结合体内的生物钟（昼夜节律）调整飞行路线。例如，若太阳位置与记忆中的“家乡太阳轨迹”不同，生物钟会帮助修正方向。
实验显示，晴天时鸽子主要依赖太阳导航，而阴天则转向地磁场导航。
2. 偏振光感知
鸽眼能感知偏振光，即使多云天气也能通过太阳光的偏振模式定位方向，这进一步增强了其全天候导航能力。
三、视觉与地形记忆
1. 地形地标识别
鸽子在短距离（10-20公里）内依赖熟悉的建筑物、山脉等地标导航，这种视觉记忆能力在多次训练后显著增强。
例如，经过训练的鸽子可能通过“原点搜索导航”模式，逐步修正路径接近巢穴。
2. 鸽眼的动态调节
鸽眼在阳光下瞳孔收缩幅度、眼球转动频率等动态表现，被认为与其导航效率相关。例如，瞳孔快速收缩可能帮助更清晰地捕捉地形细节。
四、嗅觉与化学线索
某些实验表明，鸽子可能通过嗅觉感知空气中的化学物质（如特定气味分子）辅助导航。例如，干扰嗅觉的鸽子归巢能力会显著下降，但嗅觉并非唯一依赖因素。
五、遗传与学习能力
1. 遗传基础
研究表明，鸽子的导航能力具有遗传性，通过定向培育可优化后代的方向感。例如，特定基因可能影响神经系统的兴奋性和条件反射形成的效率。
候鸟迁徙研究也支持这种遗传特性在长距离导航中的作用。
2. 后天训练与条件反射
多次放飞训练能帮助鸽子建立 定向条件反射，例如通过“恋巢”动机（如饥饿、配偶、育雏需求）强化返巢行为。
情绪（如恐惧或应激反应）也可能激发归巢动力，例如受伤鸽子因恐惧而加速返巢。
六、综合导航模式
目前主流观点认为，鸽子并非依赖单一机制，而是 多线索融合导航：
优先顺序：晴天以太阳导航为主，阴天转向地磁场，短距离结合视觉记忆，长距离依赖遗传与地磁场。
冗余设计：不同机制互为补充，确保在复杂环境中仍能归巢，例如磁场干扰时可能增强嗅觉或地形识别。
赛鸽的导航能力是 生物进化与适应性训练的杰作，涉及物理、化学、遗传及神经科学的综合作用。未来研究需进一步揭示不同机制的协同关系，并探索其在仿生学（如无人机导航）中的应用潜力。