ผีเสื้อเป็นแมลงพวกหนึ่งแตกต่างจากพวกนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ ตรงที่ไม่มีโครงกระดูกอยู่ภายใน   ลำตัวประกอบด้วยวงแหวนหลายวงต่อกัน   เชื่อมยึดด้วยเยื่อบางๆเพื่อการเคลื่อนไหวได้สะดวก  เปลือกนอกแข็งเป็นสารพวกไคทิน(chitin) ภายในเปลือกแข็ง  เป็นที่ยึดของกล้ามเนื้อที่ใช้ในการเคลื่อนที่  ลำตัวของผีเสื้อเป็นวงแหวนเชื่อมต่อกัน  ๑๔  ปล้องปล้องแรกเป็นส่วนหัว   (head)  ปล้องที่ ๒,๓ และ ๔ เป็นส่วนอก (thorax) และปล้องที่เหลือทั้งหมดเป็นส่วนท้อง (abdomen)          
          ส่วนหัวมีตารวม  (compound   eye) ใหญ่คู่หนึ่ง  ตรงบริเวณด้านข้างประกอบด้วยเลนส์เล็กๆหลายพันอัน  ต่างจากตาของคนเราที่มีเพียงเลนส์เดียว   ตารวมรับภาพที่เคลื่อนที่ได้เร็วเราจึงพบว่าผีเสื้อบินได้ว่องไว  จับตัวได้ยาก   บางทีอาจพบมีตาเดี่ยว (simple  eye)  ๒ ตา  เชื่อกันว่า ใช้ในการรับรู้แสงว่ามืดหรือสว่าง
          หนวดมี  ๑  คู่   อยู่ระหว่างตารวม  เป็นอวัยวะรูปยาวเรียวคล้ายเส้นด้าย ต่อกันเป็นข้อๆ ทำหน้าที่รับความรู้สึกในการดมกลิ่น
          ข้างใต้ของส่วนหัว  มีงวง (proboscis) ใช้ดูดอาหารเหลวพวกน้ำหวานดอกไม้และของเหลวอื่นๆ   งวงจะม้วนเป็นวงคล้ายลานนาฬิกาเวลาไม่ได้ใช้   และจะคลายเหยียดออกเวลากินอาหารงวงประกอบขึ้นด้วยหลอดรูปครึ่งวงกลม ๒ หลอดมาเกี่ยวกันไว้ทางด้านข้างด้วยขอเล็กๆ เรียงเป็นแถว  สองข้างของงวงมีอวัยวะที่มี ๓ ข้อต่อ   ซึ่งเป็นอวัยวะส่วนปากที่เหลืออยู่เรียกว่า พัลป์ (palp) ยื่นออกมา
          ส่วนอกประกอบด้วยปล้องต่อกัน   ๓   ปล้อง     รอยต่อระหว่างปล้องมักไม่ค่อยชัดเจนนัก   เนื่องจากมีเกล็ดสีปกคลุมอก    แต่ละปล้องมีขาปล้องละคู่   ส่วนปีกคู่หน้าและปีกคู่หลังติดอยู่บนอกปล้องกลางและอกปล้องสุดท้ายปีกของผีเสื้อเป็นแผ่นเยื่อบางๆ ประกบกัน  มีเส้นปีกเป็นโครงร่างให้คงรูปอยู่ได้     ปกติผีเสื้อส่วนใหญ่จะมีเส้นปีกในปีกคู่หน้า ๑๒ เส้น  และในปีกคู่หลัง ๙ เส้น    การจัดเรียงของเส้นปีกเป็นลักษณะสำคัญในการแยกชนิดของผีเสื้อ   พื้นที่ที่อยู่ระหว่างเส้นปีกเรียกว่า ช่องปีก (space)  เรียกชื่อตามเส้นปีกที่พาดอยู่ตอนล่าง   เช่น  ช่องปีกที่อยู่ระหว่างเส้นปีกที่ ๓  กับเส้นปีกที่  ๔  เรียกว่า ช่องปีกที่ ๓   เกล็ดสีเล็กๆ บนปีกเรียงตัวกันเป็นแถวซ้อนกันแบบกระเบื้องมุงหลังคา     นอกจากนี้  ยังมีเกล็ดพิเศษเรียกว่า   แอนโดรโคเนีย (androconia)     เกล็ดพิเศษนี้ตอนโคนต่อกับต่อมกลิ่น   อาจอยู่กระจัดกระจายหรืออยู่เป็นกลุ่ม เรียกว่า   แถบเพศ  (brand)   ทำหน้าที่กระตุ้นความต้องการทางเพศของตัวเมีย
          ผีเสื้อบางพวกอาจมีจำนวนเส้นปีกน้อยกว่า  หรือมากกว่า๑๒  เส้น  บางพวกเหลือเพียง  ๑๐ เส้น   เส้นปีกส่วนมากจะเริ่มจากโคนปีกหรือจากเซลล์ปีก   เซลล์ปีกเป็นบริเวณที่ว่างรูปสาม-เหลี่ยมอยู่บริเวณกลางปีก  ค่อนไปทางด้านหน้า ถ้าปลายเซลล์มีเส้นปีกกั้นอยู่เรียกว่า  เซลล์ปีกปิด    แต่ถ้าไม่มีเส้นปีกกั้นเรียกว่าเซลล์ปีกเปิด  บางเส้นจะแตกสาขามาจากเส้นอื่น  ผีเสื้อในวงศ์ผีเสื้อบินเร็วมีเส้นปีกเป็นเส้นเดี่ยวไม่มีการแตกสาขาเลย
          ขาของผีเสื้อเป็นข้อๆซึ่งแต่ละขาแบ่งออกได้เป็น  ๕ ส่วน  นับจากที่ติดกับลำตัวจะเป็นโคนขา  (coxa)     ข้อต่อโคนขา(trochanter)  ต้นขา (femur)   ปลายขา (tibia) และข้อเท้า(tarsus)  มีเล็บเป็นจำนวนคู่ที่ปลายข้อเท้า     
          ผีเสื้อหลายวงศ์มีขาคู่หน้าเสื่อมไปมาก  จนไม่มีส่วนของข้อเท้า  เห็นเป็นกระจุกขนอยู่เป็นพู่  บางวงศ์จะพบลักษณะเช่นนี้ในเพศผู้เท่านั้น    ผีเสื้อในวงศ์ผีเสื้อหางติ่งมีกระจุกขนเล็กๆอยู่ทางตอนในของปลายขา  และผีเสื้อหนอนกะหล่ำมีเล็บถึง๔ เล็บ แทนที่จะมีเพียง ๒ เล็บเหมือนผีเสื้ออื่นๆ
          ส่วนท้องต่อมาจากส่วนอก   รูปร่างยาวเรียว  ค่อนข้างอ่อนกว่าส่วนอก     ตอนปลายเป็นอวัยวะที่ใช้ในการสืบพันธุ์อวัยวะสืบพันธุ์นี้มีความแตกต่างกันออกไปในแต่ละชนิด  จึงเป็นลักษณะสำคัญในการจำแนกผีเสื้อกลุ่มที่มีลักษณะภายนอกคล้ายกันมากๆ   เช่น  ผีเสื้อเณร (สกุล Euma)