蝙蝠巧妙地将哺乳动物的肌肉力量与鸟类的翼膜柔韧性结合，呈现出一种独树一帜的空气动力学风采。它们的飞行过程可分为四个关键步骤：首先是下扑阶段，此时翼膜全然展开，前肢用力拍打以产生升力和推力，而后肢伸展以扩大翼面；紧接着是上挥阶段，翼膜部分卷起以降低空气阻力，前肢则向上回缩；进入滑翔阶段，翼膜保持适宜角度以维持飞行高度，并可通过调整翼型来实现转向；最后是悬停阶段，通过每秒5-20次的快速振翅以及翼膜的细微调整，蝙蝠能在空中稳如磐石，这对于捕食昆虫来说极为有利。
蝙蝠的翼膜由富有弹性的皮肤构成，内含丰富的血管和神经，能够随着肌肉的收缩而改变形状，从而实现高精度的操控。它们的回声定位系统与飞行动作完美配合：在飞行过程中，它们会发出高频声波，并通过分析回声来调整飞行路径，甚至能在伸手不见五指的环境中捕捉到移动的昆虫。值得一提的是，蝙蝠的飞行效率极高，部分品种每小时仅消耗约1.5克脂肪，这比同等体型的鸟类消耗的能量要低得多。
