蝙蝠在动物分类上属于翼手目(chiroptera)，本目是哺乳类中唯一能其正飞翔的一类，由森林生活的一支古食虫类演化而来，起初由一树跳至另一树，渐渐发展出飞膜。翼手类最初皆是食虫的，后来有些变为食果，少数甚至特化为吸血的种如南美吸血蝠(Desmodus)。身体构造适于飞翔，前肢特化为翼，不同于鸟翼，蝙蝠的翼是前后肢同躯干间的飞膜，膜内有伸长的掌骨和第二、三、四、五指骨的支撑(如扇子骨支持扇面一样)。前肢第一指具爪，便于攀缘(食果蝠第一、二指皆具爪)；后肢五趾具钩爪，可倒挂身体。骨骼细而轻，胸骨具龙骨突，供发达的胸肌附着。心、肺、肾的此例皆较大，这是和蝙蝠营飞翔生活，新陈代谢水，平高相关的。乳头通常一对，位于胸部。夜出觅食。臼齿齿冠形状因食性不同而异。本目种类众多，仅次于啮齿类，分为两亚目：
大蝙蝠亚目(Megachiroptera)：体型较大，除第一指具爪外，第二指也具爪。臼齿钝，具纵沟，以果类为食。除果蝠属(Rousettus)外均不使用回声定位。吃果实，有时对果树造成危害分布于热带和亚热带地区，中国仅一科，即狐蝠科(Pteropidae)，分布限于南一带。例如：棕果蝠(Rousettus leschenaulti)、狐蝠(Pteropus sp．)
狐蝠(Pteropus sp．) 体型大，两翼展开长达90厘以上。面型似狐，故名狐蝠。日间成群倒挂在大树枝上，夜间出外觅食野果、花蕊。每胎产一仔。冬季隐匿于洞穴中各眠。
小蝠蝠亚目(Microchiroptera)：体型较小，仅第一指具爪。回声定位能力发达。白天头朝下用后肢倒悬在洞穴中，晚上飞行捕食昆虫。多数种类吃双翅目、鳞翅目、鞘翅目等类昆虫，有益。也有食肉、食果、食鱼及食血的。食果的如叶口蝠(Phyllostoma)，食血的如吸血蝠(Desmodus)。有些种集大群栖息，有些单独。臼齿具尖锐齿尖，适于食虫。耳通常具耳屏(tragus)。本亚目分布遍及全球。产于我国的如蝙蝠(Vespertilio)、马蹄蝠(Hipposideros)、菊头蝠(Rhinolophus)等。国内有6科。例如：
蝙蝠科(Vespertilionidae)：为翼手目中最大的科。体型一般较小，具发达的尾，但尾尖不伸出股膜之外。吻部不具明显的叶状突，耳具耳屏。例如：
蝙蝠(Vespertilio superans) 背毛灰褐色，腹毛浅棕色。耳宽短，耳屏短。北京大学生物系师生曾在校园里对这种蝙蝠进行了生态观察。白天栖息在屋垮下缝隙内或天花板上，有的匍匐而柄，有的以后肢将身体倒挂。一天内出动两次觅食：一三定在黄昏由20：15--21：30，另一_次在黎明前出3：30--4：30。在黎明，蝙蝠返巢是在家燕出现之前；在黄昏，蝙蝠的出巢是在家燕归巢之后。家燕是白天班，蝙蝠是夜晚班，它们同是替人们消灭蚊虫的得力助手。蝙蝠猎食多飞翔于池塘、河湖附近的草地上空。据解剖材料，蝙蝠胃内食物大多属于蚊虫一类的双翅目昆虫。每年繁殖一次，每胎二仔。在哺乳期，管见到飞翔中的母蝙蝠在两个乳头上各挂着一个小蝙蝠。实验证明：母蝙蝠有辨认亲仔的能力，如果把不是它亲生的小蝙蝠放在它身边，它不但不哺乳，而且咬这个“野种”。
蝙蝠在飞翔中不断地发出超声波，并借灵敏的耳收听折回的声波。为此，蝙蝠有能力来生判断空中微小的障碍物。冬季大多有冬眠习性，群集在大山洞中入眠。在山洞内长年累积的大量蝠蝠粪，可作为上等肥料，也可供药用。中药中的“夜明砂”即为加工（除杂、晒干）后的蝙蝠粪。
蝙蝠是翼手目动物，翼手目是哺乳动物中仅次于啮齿目动物的第二大类群，是唯一一类演化出真正有飞翔能力的哺乳动物，现生物种类共有19科185属961种。
翼手目可以分为两个亚目：大蝙蝠亚目和小蝙蝠亚目，又被称为食果蝠和食虫蝠。正如它们的名字，前者体形较大，多以水果为食，如著名的狐蝙，翼展可达90厘米之巨；后者体形远较前者为小，除了食虫外，还有食肉和血，不过也有与大蝙蝠亚目食性相同的成员。 蝙蝠科是小蝙蝠亚目下的一科，约有300多种。蝙蝠类动物全世界共有900多种，我国约有81种，是哺乳类中仅次于啮齿目的第二大类群。它们可以大体上分成大蝙蝠和小蝙蝠两大类，大蝙蝠类分布于东半球热带和亚热带地区，体形较大，身体结构也较原始，包括狐蝠科1科。小蝙蝠类分布于东、西半球的热带、温带地区，体型较小，身体结构更为特化，包括菊头蝠科、蹄蝠科、叶口蝠科、吸血蝠科、蝙蝠科等十余科。
蝙蝠是唯一一类演化出真正有飞翔能力的哺乳动物。它们中的多数还具有敏锐的听觉定向（或回声定位）系统。大多数蝙蝠以昆虫为食。因为蝙蝠捕食大量昆虫，故在昆虫繁殖的平衡中起重要作用，甚至可能有助于控制害虫。某些蝙蝠亦食果实、花粉、花蜜；热带美洲的吸血蝙蝠以哺乳动物及大型鸟类的血液为食。这些蝙蝠有时会传播狂犬病。蝙蝠呈世界性分布。
在热带地区，蝙蝠的数量极为丰富，它们会在人们的房屋和公共建筑物内集成大群。蝙蝠的体型大小差异极大。最大的吸血狐蝠翼展达1.5米，而基蒂氏猪鼻蝙蝠的翼展仅有15厘米。
蝙蝠的颜色、皮毛质地及脸相也千差万别。蝙蝠的翼是进化过程中由前肢演化而来。除拇指外，前肢各指极度伸长，有一片飞膜从前臂、上臂向下与体侧相连直至下肢的踝部。拇指末端有爪。多数蝙蝠于两腿之间亦有一片两层的膜，由深色裸露的皮肤构成。蝙蝠的吻部似啮齿类或狐狸。外耳向前突出，通常非常大，且活动灵活。许多蝙蝠也有鼻叶，由皮肤和结缔组织构成，围绕着鼻孔或在鼻孔上方拍动。据认为鼻叶影响发声及回声定位。
蝙蝠的脖子短；胸及肩部宽大，胸肌发达；而髋及腿部细长。除翼膜外，蝙蝠全身有毛，背部呈浓淡不同的灰色、棕黄色、褐色或黑色，而腹侧色调较浅。栖息于空旷地带的蝙蝠，皮毛上常有斑点或杂色斑块，颜色也各不相同。蝙蝠的取食习性各异，或为掠食性，或有助于传粉和散布果实，从而影响自然秩序。
