蝴蝶的羽化一般在深夜至清晨进行。随着幼虫的旧皮脱落，蛹体开始收缩硬化，完成内部改造后，蝴蝶脱去蛹壳，就变为了成虫，这个过程就称为羽化。
当成虫刚羽化时，蛹壳于触角、翅函间，以及前、中、后三胸节的背中线，以及头、胸两部的连接线三处同时破裂。头部附肢（如触角及喙管等）及前足会先行伸出，随后中足、后足和翅随即拽出。足一旦攀着其他物体，体躯就会脱离蛹壳。
刚爬出的成虫通常会附在蛹壳下，或在其他稳固位置将身体悬挂，引导腹部的血淋巴体液注入翅脉，流进翅膀，并将折皱的翅膀迅速撑开。当双翅伸展后，多余的体液会由肛门排出。腹部排出的暗红色的排泄物，称为蛹便。假如此时蝴蝶掉在地上或有障碍物令翅膀不能顺利伸展，它便会永久失去飞行能力。
刚羽化的蝴蝶全身湿漉，翅膀小且非常娇嫩。接下来，蝴蝶会爬行到适当的位置保持静止，并不断向翅脉中充入血液以展开翅膀（翅脉由幼虫的背血管发育而成）。翅膀展开后逐渐变硬，此时蝴蝶才具备飞行的能力。
大型蝴蝶的整个羽化过程需要1到2小时，而小型蝴蝶如灰蝶或弄蝶则只需约20分钟。
羽化后的成虫，就是我们最熟悉的蝴蝶。无论在外形和结构都与幼虫全不相同。成虫所有器官已发育成熟，具备交配与产卵的能力，繁殖下一代，通常蝴蝶一生只会交配一次。雄蝶会找寻雌蝶交配，交配后的雌蝶会找寻寄主植物产卵，由下一代延续蝴蝶的生命史。
下面是一组君主斑蝶羽化时的全过程图片：
成虫是蝴蝶发育的最后阶段，即常见的蝴蝶。为了延长生命并繁衍后代，成虫必须觅食以补充营养。因此，大多数种类的雌蝶不会远离原生地。相反，雄蝶的活动范围常常远离其生长的原栖息地，它们会到山川河谷等地活动。
一般来说，雄蝶交配后不久就会死亡，而雌蝶则会等到卵基本产完才死亡。雌蝶的寿命有所不同，有的可能只有1到2个月，而有些雌蝶的寿命可以长达8个月。
取食花蜜的火弄蝶
蝴蝶成虫头部的喙管，在休息时呈螺旋状蜷缩在头的下面，当需要使用时可伸直。它们通过虹吸式口器靠吸力吸取花蜜等汁液。这种口器为鳞翅目昆虫所特有。
大多数蝴蝶成虫吸取植物的花蜜，不同的种类有不同的蜜源植物 [4]。如蓝凤蝶（Papilio protenor）嗜吸百合科（Liliaceae）植物的花蜜，菜粉蝶酷爱十字花科（Brassicaceae）植物，而豹蛱蝶属（Argynnis）则对菊科（Asteraceae）植物的花蜜情有独钟。
取食树枝汁液的琉璃蛱蝶
取食腐肉的黑条线蛱蝶
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