Размеры от мелких до крупных. Длина тела 32 — 103 мм. Длина хвоста 25 — 75 мм. Длина предплечья 22 — 75 мм. Носового листка нет, за исключением австралийских гладконосов. У трубконосов и шерстокрылых трубконосов имеются трубчатые ноздри. Глаза маленькие. Уши обычно средних размеров, иногда крупные, редко небольшие, обычно отделенные друг от друга. Козелок с заостренной или округлой вершиной хорошо развит и имеет различную форму. Крылья разнообразны по контуру. Тонкий хвост целиком включен в межбедренную перепонку, иногда выступает из нее на длину одного или двух концевых позвонков. Волосяной покров от черноватого и серого до золотисто-желтого и красноватого. У некоторых видов на подошвах задних лап или у первого пальца средних конечностей (иногда в обоих этих местах) расположены присасывательные диски. На голове или крыльях могут располагаться специфические кожные железы. У большинства видов самки имеют по два соска и только у волосатохвостых гладконосов — четыре.

Резцы небольшие. Число коренных зубов всегда 3/3; на их жевательной поверхности хорошо развиты V-образные гребни. Намечается тенденция к уменьшению числа зубов и укорочению черепа и челюстей. Плечевая кость образует хорошо развитое дополнительное сочленение с лопаткой. Третий палец передней конечности имеет две костные фаланги. На грудине имеется крупный киль. Локтевая кость и малая берцовая кости редуцированы. Седьмой шейный позвонок свободен, за исключением томопеас.

День проводят в самых разнообразных местах: в пещерах, на ветвях, дуплах и щелях коры деревьев, в расщелинах скал, шахтах, колодцах, зданиях. Огромное большинство видов по характеру питания насекомоядные, некоторые рыбоядные. Насекомых ловят, как правило, на лету, а также на земле. Крупных насекомых могут относить на места дневки и поедать там. Некоторые виды впадают в спячку или мигрируют к югу на холодный период года. Большинство видов, обитающих в умеренных зонах, спаривается в сентябре—октябре. Однако овуляция у самок и оплодотворение яйцеклетки происходит весной, в апреле—мае. Таким образом, сперматозоиды сохраняют свою жизнеспособность в половых путях самки в течение нескольких месяцев, на время которых летучая мышь впадает в спячку. Самки приносят, как правило, одного детеныша, реже двух, иногда трех, даже четырех. Самка обычно носит детенышей во время полета на себе. Держатся поодиночке, реже парами, иногда собираются крупными колониями. Колонии бывают представлены одним видом летучих мышей, иногда несколькими.

Распространены на необычайно широкой территории, охватывающей всё материки, за исключением Антарктиды. Границы ареала совпадают с границей древесной растительности.