蝙蝠是唯一真正拥有飞翔能力的哺乳动物。鼯鼠、鼯猴等哺乳动物虽然也会从一棵树“飞”到另一棵树上，但它们不是真正的飞翔，而是在空中滑翔。哺乳动物中只有蝙蝠演化出真正的能为飞行提供动力的翼手，这种翼手不同于鸟类的翅膀，是蝙蝠前后肢和尾连起来的一层薄薄的皮膜，有毛而无羽。翼手目是仅次于啮齿目的第二大动物类群，占到了哺乳动物物种总数的20%。
从分类学上看，翼手目可以分成大蝙蝠亚目和小蝙蝠亚目；从食性上来分，蝙蝠一般可分为吃水果的食果蝠和吃虫子的食虫蝠。前者个体比较大，主要分布在热带地区。后者个体比较小，分布范围遍布全球。它们的体型相差有多大呢？最大的狐蝠翼展超过1.5米，最小的基蒂氏猪鼻蝙蝠，翼展仅8厘米。
我们都知道，蝙蝠主要利用回声定位来辨别方向，加之夜间活动、在黑暗的洞穴中栖息。但这些特点并不意味着蝙蝠是“瞎子”。实际上，大蝙蝠亚目的成员视力很好，它们通常长着大眼睛，依靠视觉来辨认物体。即使是具有回声定位能力的小蝙蝠亚目中的一些成员，视力也没有退化。比如，以花蜜为食的叶鼻蝠具有紫外线视力，这可以帮助它们找到那些能够反射紫外线的花朵。
蝙蝠面容丑陋，令人恶心，不过它们长成这样是有原因的。需要依靠听回声来确定物体位置、大小和形状的蝙蝠，其面部长有一些能增加回声反射和接收能力的结构，如鼻叶、脸上的皱褶和复杂的大耳朵等，这些结构使蝙蝠形成多种多样的“鬼脸”。而那些不依靠回声定位的蝙蝠长得就没那么丑了，有的甚至像鹿、兔子和小吉娃娃。蝙蝠还会花大量的时间梳理它们的皮毛，使其柔软如丝。
为了节省飞行时的能量，飞行动物会想方设法让自己变得更轻。比如鸟类的骨头有中空的突起：蝙蝠前肢进化出特异的长指后肢则更短、更脆弱，这令它们不能跑也不能站立。倒挂是最佳也是消耗能量最少的休息方法。倒挂还有一个好处是，遇有紧急情况可立即松开，使坠落的身体进入滑翔阶段，克服重力，获得“升力”。不过，不是所有的蝙蝠都会倒挂。比如盘翼蝠科的蝙蝠，它们长有特殊的吸盘，可以吸附在光滑的树枝和树叶上。
人倒立几分钟就会感到不舒服，蝙蝠却可以一直倒挂着睡觉而不会脑充血。这是因为，与一般成年人5千克左右的血量相比，蝙蝠体重极轻（即便是大狐蝠体重也仅1千克左右），血量极小，不足以让重力影响到它们血液的流动。
世界上发现的大约1200种蝙蝠里，绝大多数以昆虫、水果、花蜜和花粉为食，只有3种是吸血蝙蝠，且都分布在拉丁美洲。但起源于中世纪欧洲的传说把蝙蝠作为吸血鬼的原型和邪恶、恐怖的化身。现在还有一些人患上所谓蝙蝠恐惧症，或称恐蝠症。吸血蝙蝠更喜欢以牲畜、鸟类的血液为食，很少会咬人，但是一旦咬了一个人，下一次可能还咬他。因为吸血蝙蝠可以通过呼吸方式来辨别一个人。
蝙蝠是多种病毒的天然宿主，或称储存宿主，比如狂犬病毒、埃博拉病毒、马尔堡病毒，SARS病毒、MERS病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒等。有统计显示：啮齿动物总共携带179种病毒，其中人畜共患的有68种；蝙蝠总共携带137种病毒，其中人畜共患的有61种。但从平均数量上看，平均每种蝙蝠携带1.8种人畜共患的病毒，高于啮齿动物的1.48种。
蝙蝠种类多，又喜欢群居，免疫系统也较为特殊，可以保证其携带多种病原体而不发病，再加上能够飞行，这些特点令蝙蝠成为完美的病毒传播源。
由于飞行需要大量能量消耗，所以蝙蝠的体温和新陈代谢率超高。好处是高体温间接增加了它们对病毒的抵抗力，坏处是本应容易产生DNA损伤，但蝙蝠偏偏进化出不同寻常的DNA修复能力，把这个坏处抵消了。再加上蝙蝠具有特殊的免疫机制，既对病毒有足够的抵抗力，又不会引发过度免疫反应，所以蝙蝠能携带多种病毒而本身不发病。
哺乳动物的寿命往往与体型大小密切相关，大型动物的寿命通常比小型动物要长。
例如，非洲象的寿命可达70年，而普通家鼠通常只能活1~3年，人类的寿命通常是其他同等体型动物的4倍。一些鼠耳蝠属的蝙蝠可以活到20岁，布氏鼠耳蝠甚至有活过40岁的。考虑到蝙蝠相对较小的体型，它们的长寿就更令人惊异，而且鼠耳蝠还不会得癌症，这说明鼠耳蝠可能已经演化出修复细胞损伤的独特染色体机制。如果人类能掌握这种蝙蝠的超能力，寿命可达240年之久。
蝙蝠对人的溢出感染要么通过人与受感染的蝙蝠接触直接发生，要么通过被蝙蝠感染的家畜或野生动物中间宿主而间接发生。鉴于中间宿主不容易寻找，可否从源头消灭蝙蝠来防止疾病传播呢？当然不行。因为那样会对整个生态系统造成不可估量的影响。食虫蝙蝠是害虫的天敌，食果蝙蝠是种子和花粉的传播者。许多种子只有经过蝙蝠的消化道才会发芽。蝙蝠一个晚上能吃下比自己体重重两倍的种子，并且边飞行边排粪，把种子散播在各地。
超过95%的雨林再生来自于果蝠传播的种子。
蝙蝠能携带多种病毒而本身不发病，但这不意味着蝙蝠不会得传染病。比如，法国南部、西班牙、葡萄牙等地的折翼蝠曾大量死亡，后来人们在这种蝙蝠群体中发现一种新型线状病毒，被认为可能是致病的元凶。一种叫白鼻综合征的真菌疾病更令北美洲的多种蝙蝠遭遇灭顶之灾。