蝙蝠与其能够飞行并进行夜间生活相适应，它们在生理机能上也发生了一系列重要变化。通常蝙蝠的视觉较差，而听觉则异常发达，在夜间或十分昏暗的环境中，它们能够自由地飞翔和准确无误地捕捉食物，最基本的手段是能够利用回声定位；以昆虫为食，有的蝙蝠亦食果实、花粉、花蜜。

蝙蝠具有很强的飞行能力，同时也是多种人畜共患病毒的天然宿主，能够携带数十种病毒，还是唯一演化出具有真正飞行能力的哺乳动物，其飞行能力的进化与一系列复杂的形态和生理变化息息相关。

通过深入分析，研究人员发现一系列与DNA损伤检验点或DNA修复通路相关的基因在蝙蝠中受到了很强的正选择作用。他们还发现与皮肤弹性相关的基因和参与肌肉收缩的基因在蝙蝠中发生了快速进化，可能也有助于飞行。

蝙蝠全身骨质轻。头骨愈合程度较高，骨缝不明显，许多种类鼻骨前端具发达程度不同的鼻凹（鼻窦），腹面腭骨前端也常具有程度不同的腭凹。肩带发达，胸骨具龙骨状突起。后肢胫骨、腓骨退化。