Jedną z cech hibernacji nietoperzy jest to, że tylko niektóre gatunki nietoperzy hibernują zimą. Podczas gdy inne gatunki nietoperzy migrują do cieplejszego klimatu z powodu niedoboru pożywienia, niektórzy szukają schronienia w miejscach chronionych przed żywiołami, przechodzą w stan letargu i hibernacji. Nieliczne gatunki nietoperzy, które zapadają w sen zimowy, mogą przetrwać temperaturę poniżej zera, a nawet mogą znieść zamknięcie w lodzie.
Innym faktem jest to, że większość hibernujących nietoperzy przenosi się do izolowanych domów, jaskiń lub opuszczonych kopalni, gdzie są one chronione i istnieje mniejsze prawdopodobieństwo napotkania ich drapieżników. Podczas hibernacji nietoperze są zwykle spotykane na stropach lub ścianach jaskiń. Spowolniają one funkcje organizmu, takie jak częstość akcji serca, metabolizm i poziom oddychania do skrajnie niskich poziomów, aby regulować ich temperaturę. W stanie odrętwienia tętno nietoperza może wynosić zaledwie 10 uderzeń na minutę; niesamowicie niski wynik w porównaniu z tempem bliskim 600 uderzeń na minutę w stanie czuwania i 1300 uderzeń na minutę w locie.
Podobnie jak inne hibernujące ssaki, nietoperze spontanicznie budzą się chwilami z letarg w cieplejszych okresach zimą. Te okresy pobudzenia są również sposobem na wyeliminowanie metabolitów, moczu lub dostosowanie ich temperatury. Nietoperze mogą się również obudzić z powodu interwencji człowieka.
Zimujące nietoperze są wyjątkowo odporne na mroźną pogodę. Podczas gdy inne ssaki mogą umrzeć, jeśli ich temperatura osiągnie 10 stopni Celsjusza, nietoperze przetrwają przy tak niskiej temperaturze jak zero stopni Celsjusza. Pod koniec okresu hibernacji mogą one odtwarzać swoje ciała bez korzystania z zewnętrznych źródeł przez wewnętrznie wytworzone ciepło, co jest powszechnym zjawiskiem wśród hibernatorów.
