Các loài trong bộ này có nhiều nét chung với thú ăn sâu bọ và có thể coi như một nhánh Thú ăn sâu bọ thích nghi với vận chuyển bay. Chi trước biến đổi thành cánh da. Ngón tay, trừ ngón một rất dài và căng màng da mỏng không lông. Màng da nối không chỉ chi trước với chi sau và cả chi sau với đuôi. Cơ ngực lớn. Dơi còn đặc trưng với tư thế treo thân độc đáo (đu mình treo ngược).

Dơi phát siêu âm với tần số 50.000 - 70.000 Hz. Nhờ tiếp nhận siêu âm vào tai, dơi có thể ước lượng khoảng xa của chướng ngại vật. Tuy nhiên, bất cứ con dơi nào cũng không chỉ sử dụng duy nhất năng lực định vị thuần túy, mà còn kết hợp với sự quan sát từ đôi mắt trong khi bay lượn. Với loài dơi thường ăn hoa quả thì hệ thị giác của chúng rất phát triển, với vị trí ngay trên đầu. Riêng với loài ăn côn trùng lại có cặp mắt nhỏ hơn, thường được dùng để xác định cao độ so với mặt đất, nhận biết mức độ ánh sáng, phân biệt ngày đêm để chọn thời điểm đi săn thích hợp, đánh giá kích thước con mồi hay vật cản, cũng như định hướng lúc đang bay tìm mồi.[2]