有许多动物在远行时，会始终把握方向，以便顺利到达目的地。如经过良好训练的信鸽，不论从何处放飞，它也能飞越万水千山，飞回自己的巢穴，这是鸽子的归巢性。
候鸟因季节变化而定期迁徙，年年岁岁它都要穿洋过海，飞到同一地方栖息和繁殖，这是候鸟的迁徒性。
鲑鱼为了找到产卵的最佳水域，每年都要沿着一定路线有规律地往返迁移，从海洋回到它出生的故乡河流，去繁殖后代，这是鲑鱼的洄游性。
不论是信鸽的归巢性，候鸟的迁徒性，还是鲑鱼的洄游性，都证明这些动物具有导航定向的本领。那么，它们依靠什么辨别方向，才能准确无误地达到既定目标呢？有一种说法是：它们依靠天空中的太阳辨别方向，即所谓“太阳罗盘定向法”。动物生来就会掌握这种方法。那么，下雨阴天，浓雾迷蒙，漆黑的夜晚，看不见太阳的时候，它们依然能沿着既定方向前进，这又是靠什么走向的呢？显然，单纯用太阳罗盘定向法是解释不通的。
第二次世界大战末期，美国学者伊格勒通过对几百只信鸽多次观察实验，认为信鸽具有利用地磁为自己飞行导航定向的本领。伊格勒的说法是：地球本身是个巨大的“磁球”，有南北两个磁极，发出强大的磁力线，包围着整个地球，在地球周围形成巨大的磁场。一切生物都生活在这一磁场当中。信鸽之类的动物能灵敏地感知地球磁场，会利用地磁作用来为自己飞行定向。
1979年，美国学者威尔科特又对信鸽做了进一步考察，他提出，信鸽能定向飞行，是因为信鸽自身可能有某种磁性物质存在于体内，并与地球磁场相互作用，才使信鸽能准确判定方向。后来威尔科特的这一推论终于得到证实。
1980年，普莱斯奇在解剖信鸽头部肌肉和头盖骨时，发现了分布广泛的黑色微小颗粒，这些微小颗粒具有较强的磁性。经过化验，这些带磁性的微粒的化学成份是四氧化三铁。普莱斯奇认为，信鸽是靠自身的磁性微粒与地球磁场的相互作用来导航定向的。至此，有关信鸽导航定向的机理已基本搞清。关于候鸟和鲑鱼的导航定向问题，人们还在继续深入观察探讨。
1975年，美国麻省理工学院学生布莱克马，从海滨的海泥中发现一种微生物，它总是向着北方移动。如果在它的身边放上一根磁棒，它又总是向N级移动。因此称之为“磁性微生物”。
在此后的5年间，人们在澳大利亚、新西兰等国的江河湖海、甚至水槽的沉淀物中，又连续发现了多种磁性微生物。已确认的有球菌、杆菌、螺旋菌等10种以上的细菌微生物。
1979年，研究人员用电子显微镜观察磁性微生物时，发现它们体内都具有类似信鸽体内那样的带磁性的微小颗粒。不过，微生物体内的磁粒比信鸽的小得多。微生物体内的磁粒是由直径0.1—0.14微米的磁性小胞组成的。大约有10—40个这样的磁性小胞组成一条链条。这种链条沿着南北方向整齐排列，人们把它叫做“磁链”。无论生物体怎样移动，在地磁作用下，它们体内的磁链总是指向南北方向。磁链这种指向性的排列刺激着生物的神经，使生物的整体具有指向性。研究人员认为，正是生物体内的磁链与地球磁场的相互作用，才使生物具有定向的本领。
1978年，美国普林斯顿大学的一个研究小组，从蜜蜂的肚子里也找到了类似信鸽那样的磁性微粒，并进一步证明了蜜蜂的磁性微粒是由复合蛋白质构成的。
1979年，普林斯顿大学休宾克等人，从乌龟的头部发现了类似信鸽那样的磁性微粒，这说明乌龟能定向爬行是其体内磁粒在起作用。
1980年，接连又从海豚和鲸的脑部发现了磁性微粒，甚至还发现蛞蝓、蜗牛的体内也有磁性微粒。
磁场是物理场的一种形态。生物进入磁场或接近磁场，都会或多或少地受到磁场的影响。通常把磁场对生物的影响和作用，叫做磁场的生物效应。根据磁场强度，又可以把磁场的生物效应分为3种类型，即强磁场效应、弱磁场效应和地磁场效应。
地球磁场早在地球上的生命发生之前就已存在了。生物长期在地球磁场的大环境中进化成长，已完全适应了地球磁场的强度。不少生物在长期进化当中，还学会了利用地球磁场来为自己的生存服务。
但是，地磁强度在不时地发生变化，并直接影响着地球上的生物。地磁强度变化最激烈的时候就是磁暴发生之际。在磁暴发生期间，人的发病率和死亡率也会上升。
地磁强度的激烈改变，往往与太阳大爆发有关。1989年3月，一次太阳大爆发引起地磁变化，导致加拿大渥太华断电9小时。
1974年，前苏联生物学家凯比谢夫发表一篇研究报告在磁强度波动激烈的日子里，飞机驾驶员操作失误要比平时多31％，飞机失事也明显增多。
地球磁场的分布也是不均匀的。有些地区地磁强度往往发生异常，也影响着那一地区的生物。前些年，美国东海岸曾多次发生大批鲸盲目游向浅滩的所谓“集体自杀”事件。对此，日本地磁学家前田坦教授解释说：“鲸具有感知地磁变化的能力。平时它们正常洄游，但碰到海岸附近地磁发生异常时，鲸就迷航，冲向浅滩而自杀。”这说明地磁异常影响了鲸的定向感觉。
后来，人们又发现当走近加速器的强磁场时，几分钟内有迷失方向的感觉。当人刚一离开强磁场时，又会有走路不稳的感觉。这表明磁场的变化也会影响人的定向感觉。
还有些人为的磁场对人体的影响也不可忽视。例如在家庭里，许多家用电器里都有磁性材料和磁性构件，这些材料和构件也会形成一个磁场。人们居家过日子，也相当于被“浸泡”在一个不稳定的磁场之中，这样的磁场对人体也有许多潜移默化的影响。
用厚钢板包裹的潜水艇，艇内环境也相当于一个强磁场，艇员们长时间在水下潜航，往往会出现胃肠功能失调和白血球减少的现象。
高速磁悬浮列车车厢内也是个强磁场，常坐这种列车的人，如防护不好，身体也会受影响。
并不是一切强度的磁场都会引起生物效应的。只有该磁场的强度超过一定的数值，才会引起生物效应，达不到一定强度，就不会产生效应。这是磁场的临界效应。
磁场的生物效应不仅和磁场强度有关，而且还和磁场作用时间长短有关。磁场强度越强，作用的时间越长，生物效应也越明显。这是磁场的累积效应。
磁场的生物效应并不是在生物一进入磁场时就立刻发生，也不是在生物离开磁场时就立即消失。有时会有这种情况：当生物进入磁场后并没有引起什么效应，而当生物离开磁场后才产生一定的效应，这是磁滞后效应。
生物受到磁场的作用，可能发生形状的变异，这种变异还可能遗传后代或多代，这是磁致遗传效应。
磁场并不是对生物只有有害的作用，有时也有有益的作用。这是磁场的负面效应和正面效应。
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