蝙蝠的运动器官以翼膜为核心，这是其前肢特化为飞行器官的关键结构。翼膜由皮肤及其下的肌肉、血管和神经网络构成，覆盖于延长的指骨和侧体壁之间，形成独特的飞行表面。蝙蝠的翼膜具有高度弹性，可随肌肉收缩调整形状，实现精准的飞行操控。

其前肢骨骼中，第2至第5指极度延长并由翼膜相连，拇指则保留独立活动能力，用于攀爬或抓握物体。后肢与尾部亦被翼膜延伸部分覆盖，部分种类（如狐蝠）的尾膜可辅助转向。此外，蝙蝠的胸肌异常发达，占体重比例高达20%-25%，为持续飞行提供强大动力。翼膜的轻薄结构与蝙蝠的低代谢率协同，使其成为唯一能主动飞行的哺乳动物。运动时，蝙蝠通过高频振翅（每秒5-20次）和灵活的翼膜调整完成悬停、倒飞等复杂动作。