Vleermuizen zijn niet blind, zoals nogal eens wordt gedacht. Sterker nog, studies wijzen uit dat vleermuizen veelvuldig gebruik maken van hun gezichtsvermogen bij het uitvliegen, tijdens navigatie en oriëntatie en, in mindere mate, bij het foerageren. Dit blijkt uit experimenten in het laboratorium, maar is ook in het veld onderzocht. Zo zenden vleermuizen die hun verblijfplaatsen al vroeg in de avond verlaten, nauwelijks of geen echolocatiegeluiden uit, maar gebruiken zij hun ogen. En bij maanlicht blijken vleermuizen beter de netten van onderzoekers te kunnen ontwijken dan wanneer het donkerder is.
Ook het tijdstip van uitvliegen in de avond wordt naar verwachting grotendeels bepaald door visuele waarneming, meer dan door het tijdstip van zonsondergang. Veldwaarnemingen suggereren dat soorten als watervleermuis, mopsvleermuis en grootoorvleermuizen al vroeg in de avond de lichtintensiteit bij de uitvliegopening samplen vanuit het verblijf, en pas uitvliegen wanneer het donker genoeg is (Entwistle et al. 1996; Fure 2006). De kritische lichtintensiteit die aanzet tot uitvliegen is per soort verschillend. Dat dit nauw luistert, wordt geïllustreerd door het feit dat vleermuizen bij een bewolkte hemel eerder uitvliegen dan bij een heldere hemel en dat bij volle maan vleermuizen minder actief zijn. Sommige soorten, zoals de watervleermuis, vliegen pas uit bij een lichtintensiteit van minder dan 1 lux, terwijl de gewone dwergvleermuis dit al doet bij rond 14 lux (Fure 2006).
Vleermuizen zetten daarnaast het gezichtsvermogen in als echolocatie niet meer (goed) werkt, d.w.z. voor waarneming over grotere afstanden. Ze richten zich bijvoorbeeld op de contouren van bergen en andere bakens wanneer ze uitvliegen en zich een weg zoeken door het landschap. Ook de zonnegloed na zonsondergang wordt gebruikt als ijkrichting na het uitvliegen (Buchler & Childs 1982). En wanneer ze op grote hoogte vliegen, zetten vleermuizen hun sonar tijdelijk op non-actief.
Vleermuizen zijn dus doorgaans verziend. Maar sommige soorten, met relatief grote ogen, gebruiken hun gezichtsvermogen ook in het dichtbijgebied. Zo zijn er aanwijzigen dat visuele prikkels van een prooi voor de gewone grootoorvleermuis belangrijker zijn dan akoestische.
Hoewel het gezichtsvermogen anders ontwikkeld is dan dat van dagactieve zoogdieren, kunnen vleermuizen dus wel degelijk. In het netvlies van vleermuizen bevinden zich voornamelijk receptorcellen die geschikt zijn om grove structuren en beweging waar te nemen, de zogenaamde staafjes. Deze staafjes zijn het meest gevoelig bij weinig licht. Vleermuisogen werken dus optimaal in de schemerperiodes, beter dan die van de mens. Het is dan ook aannemelijk dat zij (de contouren van) landschapselementen, gebouwen et cetera uitstekend visueel kunnen waarnemen, vooral wanneer het nog relatief licht is, zoals tijdens de invlieg- en uitvliegperiode.