Gemeinsame Merkmale der ansonsten z.T. sehr unterschiedlichen Fledermausarten sind vor allem die anatomischen Anpassungen an das Leben in der Luft. Am wichtigsten ist hier sicherlich die Umbildung von Arm und Hand zum Flugorgan. Der verlängerte Unterarm besteht bei Fledermäusen nur aus der Speiche, während sich die Elle zurückgebildet hat. Entsprechend verstärkt tritt die Speiche auf. Auch die Handknochen haben sich besonders entwickelt: der 2. bis 5. Mittelhandknochen sind erheblich verlängert, ebenso die damit verbundenen Finger. Während der 2. Finger aus einem Glied, der 4. und 5. Finger aus jeweils zwei Gliedern bestehen, weist der 3. Finger drei Glieder auf. Interessant sind die T-förmigen Fingerenden, eine ideale Befestigungsmöglichkeit der Flughaut. Der 1. Finger oder Daumen hat seine Sonderstellung behalten und trägt eine scharfe Kralle, die den Fledermäusen das Klettern und Hangeln ermöglicht.
Zwischen den Gliedmaßen spannt sich die Flughaut, wobei meist auch der Schwanz in sie mit einbezogen ist. Die Beine helfen beim Spreizen der Flughaut im Fluge. Außerdem dienen die Krallen am Fußende zum Aufhängen in Ruhephasen oder Winterschlaf. Dazu sind die Hinterfüße anders als bei anderen Säugetieren nach hinten gerichtet. Damit sich die Krallen nicht von selbst bei Entspannung der Muskulatur lösen können, haben sie einen besonderen Sperrmechanismus.
Neben diesen Anpassungen des Skeletts, sind z.B. auch die Ohren an die besonderen Sinnesleistungen angepasst: Meist sind sie im Vergleich zum Kopf sehr groß, und die Form der Ohrmuscheln ermöglicht einen hervorragenden Empfang der ausgesandten Ultraschallsignale.
Ihr Gebiss ist typisch für Insektenfresser, fällt aber durch die besonders großen Eckzähne ("Vampirzähne") auf. Selbst die harten Chitinpanzer von Käfern können mit den 32-38 Zähnen mühelos geknackt werden.
Fledermäuse haben ein mehr oder weniger dichtes Fell, wobei die Bauchseite immer heller gefärbt ist als das Rückenfell. Es besteht nur aus einer Haarart, das Wollhaar fehlt ihnen. Der Haarwechsel im Herbst bringt bei einigen Arten auch einen leichten Farbwechsel mit sich. Das Haarkleid kann sich auf Teile der sonst nackten Flughaut ausdehnen. Auch Ohren und Ohrdeckel sind in der Regel unbehaart.
Die bei uns heimischen Glattnasen haben lange, schmale Flügel, eine glatte Nasengegend, oft auf der Stirn miteinander verbundene Ohren. Die Hufeisennasen fallen durch ihr Nasenblatt auf, dessen hufeneisenförmiger unterer Teil die Oberlippe bedeckt. Ihre Ohren sind ziemlich groß, die Augen eher klein.
