Los pequeños murciélagos, llamados microquirópteros, se orientan en la oscuridad y cazan sus presas móviles e inmóviles, gracias a la ecolocación ultrasonora. Esto significa que emiten por la boca o nariz sonidos muy agudos, producidos en su laringe, que el oído humano no puede percibir; tienen una frecuencia superior a 16 000 ciclos (de ahí el nombre de ultrasonido); estos ultrasonidos se reflejan en los obstáculos y el eco es captado por los oídos del animal, que le informan de la forma y movimiento del obstáculo y a qué distancia se encuentra; esta ecolocación corresponde a una verdadera "visualización" del medio a través de ultrasonidos. Según las especies y su modo de vida, las emisiones ultrasonoras difieren en cuanto a naturaleza y empleo. El vampiro puede emitir frecuencias hasta de 120 000 Hz (o ciclos), lo que lo hace indetectable para el fino oído de los mamíferos que muerde. Los murciélagos vuelan alto y rápido, capturando insectos voladores y emitiendo en modulación y frecuencia "largos" gritos de varias decenas o centenas de milisegundos. Los murciélagos como el orejudo, que vuelan bajo y lentamente, capturan presas inmóviles y emiten con frecuencia constantes gritos muy breves, hasta de un milisegundo. El ninolophe utiliza el efecto Doppler-Fizeau: sus orejas se baten alternativamente de 16 a 20 veces por segundo, al ritmo de sus gritos; es la diferencia de frecuencias del eco percibido por cada oído, la que le informa sobre la posición, movimiento y rapidez del obstáculo o presa. Los murciélagos que tienen la nariz y labios de forma compleja (Rhinolophe) poseen orejas simples, pues emiten conjuntos de ultrasonidos cortos y de eco fuerte. Los murciélagos de hocico simple (orejudo) poseen orejas complejas, pues emiten sonidos largos y de eco débil; así es que los voladores rápidos como el noctilio (50 Km/h), tienen hocico y orejas cortas y simples. Los cetáceos practican la ecolocación en gran escala, navegan, sondean y se comunican por ultrasonidos, especialmente los delfines. Las ballenas barbadas se comunican más bien con frecuencias "bajas" en parte audibles para nosotros: de 10 a 40 000 Hz. Se ha descubierto recientemente que las focas y leones marinos practican una ecolocación de muy baja frecuencia (15 000 a 50 000 Hz) igual que algunos grandes murciélagos vegetarianos (paniques) y algunas aves cavernícolas (salanganas, guácharos, etc.).
