蝙蝠发射超声波主要是为了探测食物的方位。它们使用的声波频率通常高达40 000～300 000赫兹，波氏为1～3毫米。以几乎静止不动的、小型的对象为食物的蝙蝠（即吃停在树上的昆虫或水果、浆果之类的蝙蝠种类），觅食所用的声波相对较低、频率恒定，约为150 000赫兹。而在飞行中捕食猎物的蝙蝠不光要确定猎物的方位，还要测定猎物的移动速度，于是它们都善用频率不断变换的声音信息。
食虫蝙蝠常将自己的身体倒挂在树或岩壁上，而它们的嘴却不停地向四面八方旋转，每秒钟发出10～20个信号，每一信号包含50个声波振荡，起始频率与结束频率分别为90 000赫兹和45 000赫兹，使两种不同的频率在一条信息中出现。蝙蝠通过测量与定位信号波长相关的回声声波变化来给飞行中的猎物定位定向。猎物迎面飞来，蝙蝠就会收到如同被猎物压缩过了由长变短的反射声波，猎物飞行速度的快慢与反射声波波长压缩的程度成正比。倘若猎物与蝙蝠逆向飞行，则收到的回声的波长会变大，速度越快，听到的回声频率也就越低。蝙蝠的回声探测器具有很高的精确性。不同质地的物体对声波的反射也不尽相同，平整光滑的物体反射声波效果最佳，柔软粗糙者则使声波衰减，蝙蝠竟能将面积相同的绒布、胶合板以及砂纸区别开来。
爱吃鱼的蝙蝠的回声探测器不仅能在空气中工作，甚至对水也有极强的穿透力。它们紧贴水面飞行，并向水中发送信号。按理说声音信号只可能部分地从水面反射回来，且大部分回声会在空气中消散，此外，含有80%水分的鱼体与水的传声特胜非常接近，蝙蝠的声音几乎不可能从鱼体上反射回来。可是鱼体内的鱼鳔（俗称鱼泡）充满空气，这可帮了蝙蝠的大忙。与其说是蝙蝠通过鱼鳔探测到了鱼的准确方位，倒不如说是鱼鳔这一暗藏在鱼体内的“内奸”出卖了鱼。
