Die einfachste Methode einen Vogel während seines Zugs in den Süden zu beobachten, ist mit bloßem Auge oder einem Fernglas. Der Nachteil ist, dass man dadurch nicht allzu viel Erkenntnis gewinnt. Um Informationen über die Flugrouten der Zugvögel zu bekommen, ist es hilfreich, wenn man einzelne Individuen ganz genau unterscheiden und verfolgen kann.

Zu diesem Zweck hat sich bereits 1899 ein Vogelforscher die Beringung von Vögeln ausgedacht. Dabei trägt der Vogel in der Regel seinen Ring am Bein. Die dafür verwendeten Ringe sind aus Aluminium, weil sie möglichst leicht sein müssen, um die Vögel nicht zu beeinträchtigen. Damit die kleinen Alu-Ringe an einem bereits beringten Vogel ablesen werden können, muss man ihn fangen oder tot finden. Große Vögel, wie zum Beispiel Gänse, bekommen daher größere, farbige Ringe, weil diese auch aus Entfernung mit einem Fernglas abgelesen werden können.

Jeder Ring hat eine eindeutige Beschriftung, damit das Tier auch genau identifiziert werden kann. Außerdem wird für jeden beringten Vogel eine Datei angelegt. In dieser steht unter anderem, wie groß der Vogel ist, was er wiegt oder an welchem Ort er beringt wurde. Wird der Vogel später wiedergesehen, wiedergefunden, bzw. -gefangen, kann man anhand dieser Datei herausfinden, welche Strecke er in der Zeit zwischen Beringung und Wiederfund zurückgelegt haben muss. Natürlich ergeben die Daten auch, ob er gewachsen ist und ob er zu- oder abgenommen hat. Mit der Zeit stellt sich so heraus, welchen Weg die Vögel in ihr Winterquartier wählen.

Doch die Wiederfunde oder Sichtungen bei der Beringung sind eher zufällig. Auf diese Weise die Zugrouten herauszufinden kann daher lange dauern. Seit einigen Jahren gibt es jedoch eine neue Methode, um Zugstrecken zu beobachten, die sogenannte Satelliten-Telemetrie. Sie ist allerdings nur für große Vögel geeignet, weil man dafür Minisender fest auf dem Rücken der Vögel anbringen muss. Diese Sender sind zirka 35 Gramm leicht und werden mit Sonnenstrom versorgt. Sie senden ein Signal an einen Satelliten, der dieses wiederum zurück an eine Empfangsstation auf der Erde schickt.

Mithilfe dieses Signals kann man den Standort des Tieres genau bestimmen und den Zug eines Vogels über große Strecken verfolgen. Die Satelliten-Telemetrie wird vor allem bei Störchen und Kranichen angewendet. Mit ihr ermittelte Flugrouten sind direkt im Internet zu verfolgen. Auf www.naturdetektive.de kann man sich beispielsweise den Weg des Storchenweibchens Prinzesschen und ihrer Kollegen zurück aus Afrika anschauen.

Für kleinere Vögel, die keinen Sender tragen können, gibt es die Möglichkeit der Radarerfassung. Mit einem Zielfolgeradar zum Beispiel kann man einzelne Individuen über eine Strecke von fünf Kilometern verfolgen und so Informationen über ihr Zugverhalten und ihre Zugstrecke bekommen. Auch mobile Radargeräte kommen für Zugvogelbeobachtungen zum Einsatz.

Neuere Untersuchungen studieren die Vögel in einem Windkanal, der den Tieren eine natürliche Umgebung simuliert, indem er beispielsweise virtuelle Landschaften und ein Magnetfeld erzeugt. Außerdem sorgt der Kanal dafür, dass die Vögel immer auf der Stelle fliegen und vereinfacht somit die Untersuchung von physiologisch ablaufenden Prozessen, wie Energiehaushalt und Orientierung beim Langstreckenflug.