Μερικά πουλιά μπορούν να νιώσουν με κάποιο τρόπο το γήινο μαγνητικό πεδίο και να προσανατολιστούν με την ίδια ευκολία, όπως αν διέθεταν πυξίδα. Αυτή η ικανότητα που είναι, βέβαια, ιδιαίτερα σημαντική για τα αποδημητικά πουλιά, ίσως να συσχετίζεται με τη λιγότερο εξωτική (ωστόσο ιδιαίτερα πολύτιμη) αίσθηση της όρασης. Η επιστήμη δεν έχει καταλήξει ακόμα οριστικά για τους βιολογικούς παράγοντες που επιτρέπουν την αίσθηση του μαγνητικού προσανατολισμού. Στο παρελθόν είχε διατυπωθεί η υπόθεση ότι σχετίζεται με κάποια σωματίδια μαγνητίτη (οξείδιο του σιδήρου) που βρίσκονται κάπου στο κεφάλι των πουλιών. Ομως, μια νέα θεωρία φαίνεται να συμβαδίζει καλύτερα, τουλάχιστον, με εκείνες τις πειραματικές παρατηρήσεις που δείχνουν ότι ο μαγνητικός προσανατολισμός εδράζεται στο μάτι του πουλιού και λειτουργεί μόνο όταν υπάρχουν συνθήκες καλού φωτισμού.

Σύμφωνα με τη θεωρία οπτικού μαγνητικού προσανατολισμού, πουλιά όπως ο κοκκινολαίμης της Ευρώπης, χάρη σε ειδικά μόρια που διαθέτουν μέσα στον αμφιβληστροειδή τους, μπορούν ουσιαστικά να δουν τα μαγνητικά πεδία. Τα μαγνητικά πεδία εμφανίζονται στα πουλιά αυτά ως φωτεινές και σκοτεινές λωρίδες (ίσως και έγχρωμες), που υπερτίθενται πάνω στην εικόνα που θα έβλεπαν κανονικά, αν δεν είχαν την πρόσθετη αίσθηση.

Η μαγνητική αίσθηση των πουλιών ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά στους κοκκινολαίμηδες το 1968 και μελετήθηκε επισταμένα από τότε μέχρι σήμερα. Διαπιστώθηκε ότι εξαρτάται από το δεξί μάτι και το αριστερό ημισφαίριο του εγκεφάλου τους (που επεξεργάζεται τις πληροφορίες που στέλνει το δεξί μάτι). Οταν καλύπτεται το δεξί του μάτι, το πουλί αποπροσανατολίζεται, φαινόμενο που δε συμβαίνει όταν καλυφθεί το αριστερό μάτι. Σύμφωνα με τη θεωρία, η πιθανότερη εξήγηση του φαινομένου σχετίζεται με τα χαρακτηριστικά του μορίου της ουσίας που ονομάζεται κρυπτόχρωμα και εντοπίζεται στα φωτοευαίσθητα κύτταρα του αμφιβληστροειδούς των πουλιών που αισθάνονται τα μαγνητικά πεδία. Το κρυπτόχρωμα επηρεάζει την ευαισθησία αυτών των κυττάρων, κάνοντας κάποια από αυτά λιγότερο ευαίσθητα (σκοτεινές λωρίδες), ακριβώς κατά μήκος των δυναμικών γραμμών του μαγνητικού πεδίου της Γης.

Οταν το κρυπτόχρωμα χτυπηθεί από γαλάζιο φως, μεταπίπτει σε μια ενεργή κατάσταση στην οποία διαθέτει ένα ηλεκτρόνιο που δεν αποτελεί μέλος κάποιου ζευγαριού ηλεκτρονίων. Το ίδιο συμβαίνει και στο συνοδό του μόριο, το μόριο της ουσίας που ονομάζεται FAD (δινουκλεοτίδιο της αδενινοφλαβίνης). Τα μαγνητικά πεδία επενεργούν πάνω στα μη ζευγαρωμένα ηλεκτρόνια των δύο μορίων και επηρεάζουν το χρόνο που χρειάζεται μέχρι το κρυπτόχρωμα και η FAD να επανέλθουν στην κανονική μη ενεργή τους κατάσταση. Κι αφού το κρυπτόχρωμα επηρεάζει τη φωτοευαισθησία των κυττάρων του αμφιβληστροειδούς των πουλιών, έμμεσα την επηρεάζουν και τα μαγνητικά πεδία.

Το αποτέλεσμα είναι τα μαγνητικά πεδία να δημιουργούν φωτεινές και σκοτεινές λωρίδες σε οτιδήποτε βλέπει το πουλί, οι οποίες αλλάζουν καθώς στρέφει το κεφάλι του, προσφέροντάς του μια οπτική πυξίδα φτιαγμένη από τις φωτεινές διαβαθμίσεις του οπτικού πεδίου.

Η ιδιαίτερη επίδραση της ύπαρξης ή μη γαλάζιου φωτός (όπως το χρώμα του ουρανού) στη λειτουργία του μαγνητικού προσανατολισμού των κοκκινολαίμηδων διαπιστώθηκε και πειραματικά, αν και δοθέντος αρκετού χρόνου τα πουλιά μπορούν να προσανατολιστούν και με κοκκινωπό φωτισμό (όπως κατά το ηλιοβασίλεμα). Επιβεβαιώθηκε, επίσης, ότι ο μαγνητικός προσανατολισμός είναι δυνατός μόνο αν η όραση από το δεξί μάτι του πουλιού είναι οξεία. Οταν καλύφθηκε το μαγνητοευαίσθητο μάτι των κοκκινολαίμηδων με ένα ημιδιάφανο κάλυμμα, τα πουλιά έχασαν τον προσανατολισμό τους, αφού δεν μπορούσαν πια να διακρίνουν τις λωρίδες που προκαλεί το κρυπτόχρωμα από τις φυσικές διαφορές φωτισμού των αντικειμένων.

Η θεωρία για την οπτική βάση του μαγνητικού προσανατολισμού των κοκκινολαίμηδων και άλλων πουλιών δεν αποκλείει την υπόθεση για τον προσανατολισμό με τη βοήθεια μαγνητίτη. Εχει διαπιστωθεί ότι μερικά πουλιά, όπως τα περιστέρια, διαθέτουν μικρούς κρυστάλλους μαγνητίτη στο ράμφος τους. Ισως τα σιδηρομαγνητικά υλικά να είναι η εξήγηση για την ικανότητα προσανατολισμού κάποιων πουλιών και τη νύχτα.

Αλλά δεν είναι μόνο τα πουλιά που έχουν τη θαυμαστή ικανότητα να νιώθουν το γήινο μαγνητικό πεδίο. Ο σολωμός, η θαλάσσια χελώνα, ο κηλιδοφόρος τρίτωνας (ερπετό), ο αστακός, η μέλισσα και η μύγα των φρούτων είναι μερικά από τα άλλα ζώα που μπορούν να νιώσουν και αξιοποιήσουν το μαγνητικό πεδίο της Γης για τον προσανατολισμό τους. Επίδραση του μαγνητικού πεδίου έχει εντοπιστεί ακόμα και σε φυτά, όπως το Αραβίδοψις θαλιάνα (Arabidopsis thaliana).