L'ordre des chiroptères (Chiroptera) regroupe des mammifères volants, communément appelés chauves-souris. Il est le deuxième « ordre » des mammifères en nombre d'espèces avec près d'un millier d'espèces, n'étant devancé que par l'ordre des rongeurs auquel il est parfois associé. Ces animaux, comme les cétacés sont capable d'écholocation.
Il existe deux sous-ordres de chiroptères : les microchiroptères (environ 800 espèces) et les Mégachiroptères (environ 170 espèces dont les fameuses roussettes).
L'écholocation n'est bien développée que chez les microchiroptères. Généralement actifs la nuit, ils peuvent se diriger dans l'obscurité en émettant des ultrasons dont ils captent la réflexion, écholocalisant ainsi leurs proies et les obstacles. Les mégachiroptères, quant à eux, se fient plus à leur vue et à leur odorat.
Les chiroptères sont les seuls mammifères doués du vol actif, à distinguer du vol plané que pratiquent les écureuils volants, les phalangers ou les galéopithèques. Ils se déplacent dans les airs grâce à une aile formée par une membrane de peau entre le corps, les membres et les doigts. Ils ne se posent qu'exceptionnellement au sol et s'y meuvent maladroitement. Ils se reposent en se suspendant aux aspérités par les griffes des orteils.
Dans les zones cultivées, habitées ou subissant la déforestation, de nombreuses espèces de chiroptères sont en forte régression ou ont localement disparu. Certaines font l'objet de plans de restauration ou bénéficient d'un statut de protection, notamment en France.
Dans la culture populaire, l'image de la chauve-souris peut être bénéfique ou maléfique selon les pays. A cause de leur aspect étrange et de leur vie nocturne, et par voie de conséquence du mystère qui entoure leur mode de vie, elles sont souvent victimes d'idées reçues qui leur ont valu longtemps d'être persécutées par l'homme.

Les os de l'avant-bras, les métacarpes et les phalanges du deuxième au cinquième doigt sont très allongés. Ils forment la structure de l'aile dont la surface portante de l'aile (ou patagium) est un repli de peau contenant un très grand nombre de vaisseaux sanguins, de nerfs et de muscles. Le tissu qui forme l'aile des chiroptères est l'un de ceux qui se régénère le plus rapidement dans tout le règne animal. Sa forte vascularisation permet la régulation thermique par contact avec l'air lors de l'activité. Le vol des chauves-souris serait encore plus efficient et sobre en consommation d'énergie que celui des oiseaux (moindre consommation d'oxygène) comparables en taille ou type de vol. Des tests en soufflerie réalisés en Suède et aux USA avec des chauves-souris nectarivores ont montré que comme les insectes elles optimisent leur vol lorsque leurs ailes s'abaissent en gérant au mieux les microturbulences du bord d'attaque des ailes qui confèrent jusqu'à 40 % de la poussée.
Le pouce n'est pas compris dans le patagium et est pourvu d'une griffe. La membrane située entre le talon, l'extrémité de la queue et le bassin – que l'on nomme uropatagium – peut servir, lorsqu'elle est large, à attraper les insectes ou accueillir les petits pendant la mise bas. Comme chez les oiseaux, le sternum forme une crête (le bréchet) où s'attachent les puissants pectoraux.Les espèces du genre Thyroptera possèdent des ventouses qui leur permettent d'adhérer à des surfaces très lisses.

La majorité des chiroptères se dirigent grâce à l'écholocation — le même principe que le sonar. C'est en 1791 que Lazzaro Spallanzani a démontré que, aveuglée, la chauve-souris pouvait encore se déplacer efficacement, mais rendue sourde, elle n'en était plus capable.
Chez les Ptéropodidés la mise en œuvre de ce sens est différente de chez les autres chiroptères.
En pratique, la majorité des chiroptères émettent des ultrasons par la gueule ou par le nez – celui-ci a alors une forme adaptée – en faisant vibrer leurs cordes vocales. Ces ultrasons varient dans une fréquence entre 10 kHz et 120 kHz — ils ne sont pas perceptibles par l'homme qui ne perçoit les sons que pour les fréquences 20 Hz à 20 kHz.
Les oreilles, dont certaines peuvent être très grandes et pourvues d'un tragus, servent de récepteurs.
L'écho qui résulte des ultrasons émis permet à ce petit mammifère de localiser les objets, d'en déterminer la taille et le mouvement avec une précision extraordinaire. Des tests sur un chiroptère africain ont montré qu'il pouvait entendre les pas d'un coléoptère marchant sur le sable.D'après des études menées en 2006, elles utilisent également un minéral magnétique appelée magnétite comme « boussole interne » pour s’orienter grâce au champ magnétique terrestre.

Les chauves-souris ont une excellente vision nocturne, confortée par leurs capacités d'écholocation (elles peuvent néanmoins se prendre dans des filets fins). Elles peuvent être éblouies ou perturbées par l'éclairage artificiel extérieur.

Il peut prendre des formes très variées( le nez)
Les pteropodidés ont un museau pointu rappelant celui des canidés.
Certaines chauves-souris ont un nez parfois surmonté d'une curieuse feuille verticale.

Les mégachiroptères sont surtout crépusculaires, ne se déplacent guère la nuit et se dirigent surtout grâce à leurs yeux et leur odorat.
Les microchiroptères sont nocturnes et se servent surtout de l'écholocation pour chasser et se repérer la nuit.
Les chauves-souris dorment en général 20 heures par jour, la tête en bas.

Les chiroptères atteignent leur maturité sexuelle de la première à la troisième année suivant les espèces. Après avoir choisi un lieu de parturition, chaud, ce qui peut donner lieu à une grande migration, les femelles gardent en elles le sperme « en sommeil » pendant l'hibernation, jusqu'aux beaux jours où la fécondation s'opère pour de bon. Elles donnent le plus souvent naissance à un seul petit car la gémellité n'est habituelle que chez les pipistrelles et les noctules. Elles élèvent leurs petits sans les mâles dans ces colonies maternelles. Elles sont dotées de deux mamelles.
Les chauves-souris naissent nues et aveugles, elles marchent après quelques jours mais, si le vol est inné, à la naissance leurs ailes sont trop peu développées pour les soutenir dans les airs. Les jeunes microchiroptères sont autonomes vers six à huit semaines tandis que les mégachiroptères le sont vers quatre mois.

Les mégachiroptères se nourrissent de fruits, de fleurs et de pollen.
Les microchiroptères se servent de l'écholocation pour trouver leur nourriture. Leur régime alimentaire est très varié.

Certaines vivent dans des endroits remplis d’insectes l’été, mais déserts l’hiver. Elles doivent alors hiberner, en attendant des jours meilleurs. Elles hibernent dans des endroits humides et froids comme les grottes, mais un vieux tronc ou une maison non chauffée feront l’affaire. Il fait tellement froid que leur corps est même recouvert de rosée. Certaines aiment avoir bien de l’espace, d’autres au contraire s’entassent comme dans une boîte de conserve. Elles baissent également leur température de 38 à 17 °C. Vers la fin de l’hiver beaucoup de chauves-souris sont atteintes de troubles du système nerveux, parfois mortel.

En Europe, on ne recense que 38 espèces de microchiroptères, essentiellement insectivores appartenant à quatre familles : 1 molossidé, 5 rhinolophidés, 31 vespertilionidés et 1 minioptéridé. 33 de ces espèces sont encore présentes en France métropolitaine, mais souvent de manière isolées et en petites populations. Elles bénéficient toutes d’une protection nationale.

• Les cavités souterraines : grottes, anciennes carrières, caves, souterrains, tunnels… Durant l'hiver, c'est le lieu d'hibernation d'une majorité d'espèces, et en particulier des cavernicoles : les trois espèces de rhinolophes, le grand murin, le murin à moustaches, le minioptère), etc... D'autres espèces y passent ou y séjournent plus ou moins longtemps. Ces cavités souterraines ont pour la plupart une température trop basse pour la reproduction.
• Les cavités des arbres pour les espèces sylvicoles durant l'hibernation et la reproduction : les noctules, la barbastelle, l'oreillard roux, le murins de Bechstein et le murins de Natterer. Pour d'autres espèces ce sont des gîtes secondaires.
• Les bâtiments dans les endroits où la chaleur s'accumule comme lieu de reproduction, greniers et combles pour les murins et le grand et le petit rhinolophe ou fissures et petites cavités pour les petites espèces, pipistrelles et barbastelles.
• Le dessous des ponts est souvent un gîte de transit.

Une bonne connaissance de leurs exigences écologiques permettrait de préserver leurs gîtes traditionnels d'hibernation en particulier les grottes et les carrières et, pour remplacer la disparition de certains autres gîtes, l'installation de nichoirs (briques creuses sous les ponts, bûches creuses dans les milieux arborés ou planchettes dans les greniers). Le taux de colonisation de tels nichoirs est cependant très variable en fonction du type de nichoir, de leur position et de la région où ils ont été posés.

Une partie des espèces de chauves-souris est migratrice.
En Europe de l'Ouest, par exemple, au moins 4 espèces de chauve souris sont migratrices sur de longues distances (déplacement de plusieurs centaines et plus de 3000-4000 km parcourus) : Vespertilio murinus, Pipistrellus nathusii, Nyctalus noctula et Nyctalus leisleri Début 2008, aucune donnée sur la très rare Grande noctule n’a pu valider ou invalider son éventuel statut de migratrice ou non-migratrice.
Les premières données disponibles montrent en Europe de l'Ouest des migrations sur un axe principale NE-SW. Une espèce a été détectée sur un axe presque nord-sud traversant la mer Noire. Des données récentes laissent penser que certains groupes de Pipistrellus pipistrellus au moins pourraient également migrer sur des distances importantes.Des recherches basées sur l’étude des rapports isotopiques (du deutérium et de l'oxygène) dans les poils de l’année sont en cours pour mieux comprendre les migrations. La mue se produit annuellement sous l’impulsion d’hormones. Toutes les chauves souris des régions tempérées font une mue par an, toujours dans le gîte de reproduction et toujours en fin de saison de reproduction pour les femelles... et quelques semaines après pour les mâles. Les chiroptérologues espèrent obtenir des données sur l’emplacement des gîtes estivaux et de reproduction, par analyse des poils de chauves-souris prélevés en automne ou hiver lors de leurs migrations ou sur site d’hivernation. L'empreinte isotopique de ces poils est caractéristique de la zone où vivait l'animal au moment de la mue. Des études de ce type ont déjà permis de préciser les voies et stratégies migratoires de petites migration d’oiseaux européens sédentaires.

Étant donné leur mode de vie, les chiroptères comptent peu de prédateurs.
En Europe, ils peuvent toutefois être la proie des chouettes, des hiboux et des faucons. Mais leurs pires ennemis sont les parasites. Leurs ailes, avec les nombreux vaisseaux sanguins, sont une source de nourriture idéale pour les tiques et les puces. Les serpents sont fréquents dans leurs dortoirs collectifs souterrains, sans doute comme prédateurs.
En Afrique, dans beaucoup de régions, la roussette est pour l'homme un gibier et un plat de choix.

Les chauves-souris ont été longtemps persécutées à cause de leurs prétendus maléfices. En les clouant aux portes des granges, on croyait lutter contre les mauvais sorts.

• Les chauves-souris ne sucent pas le sang des humains; seules quelques espèces sub-tropicales (vampires) sucent le sang du bétail.

• Il est extrêmement rare d'être mordu par une chauve-souris. Leur morsure n'est pas plus dangereuse que celle de tout animal sauvage vecteur potentiel d'infections.

• Les chauves-souris ne s'accrochent pas dans les cheveux.

• Les chauves-souris ne sont pas aveugles.

• Les chauves-souris ne construisent pas de nid. Elles utilisent les gîtes naturels ou artificiels (combles, clochers, ponts, etc.) ; elles ne modifient en aucun cas le gîte qui leur est offert.

• Les chauves-souris ne s’attaquent pas aux boiseries ; ce ne sont pas des rongeurs.

• Il n'y a aucun risque de voir les chauves-souris pulluler : elles ont 1 petit/an, le plus souvent 1 tous les 2 ans.