飞鸽传书的原理，有很多种，如飞逆行定位导航说、腿脚导航说、嗅觉导航说、视觉导航说、皮肤导航说、听觉导航说、天体雷达导航说、记忆导航说、智商导航说、遗传基因导航说、电离层在磁导航说、地磁罗盘导航说、太阳罗盘导航说。普遍认为鸽子的上喙着具有能够感应磁场的晶胞，鸽子的脑里面有些磁性物质四氧化三铁，鸽子是靠地磁来判别方向的。地磁导航说的科学依据更为充分，但也可能是地磁、嗅觉、记忆等多种因素综合导航的。古代信鸽就有千里归巢的本领，那么这里的原理也有很多说法，今天来盘点一二。
1.飞逆行定位导航说：信鸽经过长时间放飞训练，环境的外部因素通过鸽体内部发重任用，养成了信鸽从放飞地点向“家”“飞返逆行”的习性。信鸽放飞，经过很多地方，途中地形的差异，造成的地磁数据的信号、气压数据信号和颜色、光照等也因地而异，使鸽子的神经、循环和呼吸等系统留下了不同的“印记”，从目的地放飞后，它就根据来时途中留下的这些“印记”，判断方向，飞返棚舍。
2.腿脚导航说：认为鸽子的腿部、胫部和腓骨之间的骨间膜附近，有一种葡萄状的能感觉机械振动的“小体”。每个“小体”的大小约为0.1×0.4毫米左右，每条鸽腿上约有百余颗“小体”，它们由坐骨神经的一个分支支配着。这许多振感“小体”，对每秒几十周至1-2千周频率的微小振动非常敏感。信鸽在飞行途中，就是根据这些“小体”提出的信号参数来定位的。
3.嗅觉导航说：认为鸽子的嗅觉是使它们归巢的主要原因。信鸽对海拔高差和季节变更而引起的“大气压数据”的变化有灵敏的感觉。信鸽长期饲养在一个地方，它的循环系统、呼吸系统对当地的地理气候条件都已习惯也很熟悉，自然形成一张周围环境的地图，一旦被拾到陌生的地理位置上，就感受到“大气压数据”不一样了，觉得很不习惯，放飞后，它便通过气囊、血管、肺部等进行“双重呼吸”，很敏感地向适应的方向定位飞行而归巢。