Двукрылые считаются одними из наиболее совершенных летунов среди насекомых. В русском языке двукрылых с длинными конечностями относят к комарам, а остальных называют мухами, что не совсем соответствует научной классификации отряда.

Задние крылья у них редуцировались и превратились в короткие жужжальца. Однако это не бесполезные рудименты. Покрытые большим числом чувствительных рецепторов, жужжальца обеспечивают быстрое включение передних крыльев и старт двукрылых, одновременно являясь стабилизаторами полета и органами равновесия.

У двукрылых обычно большая, часто шарообразная голова с крупными глазами, которые у самцов на лбу могут соприкасаться. Усики бывают двух типов — многочленистые в подотряде длинноусых двукрылых и трехчленистые в подотряде короткоусых двукрылых. Ротовые органы преобразованы в различные хоботки. У питающихся жидкими органическими веществами это сосущие или лижуще-сосущие органы, у кровососов — колюще-сосущие.

В связи с двукрылостью среднегрудь особенно развита. Наблюдается заметное утолщение передних жилок крыла и сдвигание их к переднему краю. Полет двукрылых очень совершенный, особенно у журчалок, с быстрым стартом и зависанием в воздухе. Комары могут делать до 1000 взмахов крыла в секунду, хотя и летают относительно медленно.

Личинки двукрылых безногие, редко имеют ложные брюшные конечности. У большинстваличинокмух головная капсула редуцирована, а ротовые придатки представлены парой втяжных крючьев. Куколки свободные либо в ложном коконе — пупарии. При выходе мухи из пупария его оболочка на вершине разрывается либо продольно (у прямошовных двукрылых), либо по кругу и откидывается в виде маленькой крышечки (у круглошовных двукрылых).

Двукрылые обладают разнообразными способами питания и имеют большое значение в природе. Падальные и навозные мухи и детритофаги способствуют переработке мертвой органики и почвообразованию. Кровососы (гнус) могут сильно докучать животным и людям, а также быть переносчиками опасных заболеваний, таких как малярия, сибирская язва, туляремия. Подкожные, желудочные и носоглоточные оводы паразитируют на животных. Гессенская, шведская и многие другие мухи вредят сельскохозяйственным растениям. К полезным для человека двукрылым относятся опылители, а также паразиты и хищники, истребляющие вредных насекомых. Плодовая мушка-дрозофила стала любимым объектом ученых-генетиков.

Двукрылые (Diptera) — крупный отряд насекомых с более чем 115 тыс. видов, распределенных по 10 тыс. родов и 188 семействам. Занимая четвертое место по видовому разнообразию, они часто составляют наиболее массовый компонент многих ценозов. По внешнему облику делятся на комаров, или длинноусых, и мух, или короткоусых. Первые характеризуются стройным телом, относительно длинными ногами и многочлениковыми усиками и щупиками. Мухи отличаются более плотным строением, короткими трехчлениковыми усиками и 1–2-члениковыми щупиками.

В коллекции Зоологического музея хранятся представители почти всех известных на данный момент семейств двукрылых. Представлены они неравномерно, что связано с отсутствием в палеоарктической фауне некоторых семейств, но, главное, с разным уровнем изученности двукрылых. С большой полнотой собраны двукрылые, имеющие медицинское значение — кровососущие комары, слепни (Tabanidae), синантропные мухи, а также ландшафтные группы, включающие значительное число крупных мух, интенсивное изучение которых началось с 20-х годов прошлого столетия. Среди них следует отметить семейства долгоножек (Tipulidae), львинок (Stratyomyiidae), неместринид (Nemestrinidae), жужжал (Bombyliidae), ктырей (Asilidae), журчалок (Syrphidae). В последней четверти прошедшего столетия коллекция двукрылых пополнилась большими сборами преимущественно мелких двукрылых из различных семейств круглошовных мух.

Фонды двукрылых в значительной мере поставлены (определены, подписаны и расположены в систематическом порядке), причем в их определении приняли участие ведущие диптерологи нашей страны и ряд иностранных специалистов.