Die Vampirfledermaus besitzt ein braunes Fell, das am Rücken deutlich dunkler als im Bauch- und Brustbereich auffällt. Einen Schwanz besitzen sie keinen, die Flügel wirken teils ledrig, sind aber von einem feinen Fell überzogen. Durch den speziellen Aufbau ihrer kräftigen Hinterbeine sind sie im Gegensatz zu anderen Fledermäusen dazu in der Lage, auf dem Boden zu laufen und zu springen. Auch das Klettern beherrschen sie hervorragend, wodurch sie senkrechte Wände problemlos besteigen können.
Ein Nasenblatt besitzen sie keines, stattdessen befindet sich ein gebogener Hautballen über ihren Naselöchern. Schneide- sowie Eckzähne sind sichelförmig ausgebildet und helfen ihnen dabei, die Haut ihrer Opfer aufzureißen.
Insgesamt gibt es drei verschiedene Arten dieser Fledermäuse: Der Gemeine Vampir, der Kammzahnvampir und der Weißflügelvampir.
Zuhause sind die Fledermäuse in Amerika, wo sie in räumlich unabhängigen Verbreitungsgebieten vorkommen. Die größten Populationen leben im südlichen Texas, in Argentinien und auf einigen vorgelagerten Inseln von Südamerika.
Besondere Ansprüche haben sie keine, wenn es um ihren Lebensraum geht. So sind sie sowohl in trockenen als auch feuchten und in wärmeren als auch kühleren Regionen zu finden.
Als nachtaktive Tiere suchen sie Schlafplätze, die viele Schattenstellen bieten und an denen kaum Sonnenlicht hingelangt. Dementsprechend sind sie oft in Minen, Schächten und verlassenen Gebäuden anzutreffen.
Oft leben sie in großen Gruppen zusammen, die rund einhundert Tiere zählen.
Als einzige hämatophage Säugetiere ernähren sich Vampirfledermäuse vom Blut ihrer Beutetiere. Das brachte ihnen letzten Endes auch den einprägsamen Namen ein. Ihr ganzer Körper ist auf diese Ernährungsweise angepasst, wobei nicht vollständig geklärt ist, warum die Tiere Backenzähne besitzen. Nach einer vergleichsweise kurzen Speiseröhre sitzt ein schlauchförmiger Magen, der darauf ausgelegt ist, die besondere Ernährungsform zu verwerten.
Zu ihren hauptsächlichen Beutetieren zählen sowohl Vögel als auch Säugetiere jeder Größenordnung. Grundsätzlich würden sie auch den Menschen beißen und sein Blut trinken können, aufgrund dem rapiden Größenunterschied ist das allerdings unwahrscheinlich. Vampirfledermäuse sind trotz allem recht scheu.
Da sie nicht besonders viel Blut auf einmal aufnehmen können, versuchen sie sich daran, dasselbe Beutetier mehrmals aufzusuchen, um nicht immer wieder einen neuen Biss durchführen zu müssen.
Die Fortpflanzung ist nicht an eine Saison gebunden, meist kommt es aber ein- bis zweimal zu Spitzenzeiten, bei denen die Geburtenrate steigt.
Zur Paarung klettert das Männchen auf den Rücken des Weibchens und umschließt deren Flügel mit den eigenen. Die Tragzeit beträgt rund sieben Monate, danach kommt ein einzelnes Jungtier zur Welt. Diese müssen im ersten Monat vom Muttertier gesäugt werden, danach bekommen sie hochgewürgtes Blut verfüttert. Ab einem Alter von vier Monaten werden sie allmählich entwöhnt und kommen mit auf die Jagd, selbständig werden sie ungefähr ein halbes Jahr später.