아직 정확한 것은 알지 못하며 몇 가지 가설을 제시하고 있습니다.
지구는 거대한 자석과 같이 북극과 남극이 다른 극성을 띠는 자기장을 가지고 있습니다. 바다거북은 이 자기장을 감지하는 특별한 감각 기관을 가지고 있어 마치 나침반처럼 방향을 파악할 수 있다는 가설이 있습니다.
또 밤하늘의 별자리는 안내자 역할을 하기에 바다거북이 별자리를 이용하여 방향을 찾는다는 주장도 있습니다.
그리고 바다의 염분, 수온, 해류 등 다양한 환경 정보를 감지하여 이동 경로를 설정한다는 가설도 있습니다.
그 외에도 바다거북은 후각이 매우 발달하여 특정 물질의 냄새를 맡고 이동한다는 연구 결과도 있습니다. 예를 들어, 태어난 해변의 특유한 냄새를 기억하고 그 냄새를 따라 이동할 수 있다는 것입니다.