Тело бабочки, как и других насекомых, чётко разделено на голову, грудь и брюшко. По бокам головы находится пара огромных выпуклых полусферических глаз. У различных видов бабочек цвет глаз варьирует от белого и жёлтого до оранжевого, красного и даже тёмно-коричневого.
Бабочки различают движущиеся предметы лучше, чем неподвижные, довольно чётко видят близкие объекты и воспринимают силуэты отдалённых. Различать цвета они начинают метров с трёх-четырёх. К красному цвету бабочки слепы, но зато улавливают ультрафиолетовую, не видимую человеком часть спектра. Рисунок крыльев многих бабочек в ультрафиолетовом свете заметно отличается от рисунка в видимых нами цветах. Так, самки американского парусника Papilio glaucus, на взгляд человека, встречаются в двух окрасках: жёлтой и тёмно-коричневой или чёрной. Но в отражённых ультрафиолетовых лучах они очень похожи друг на друга, что облегчает самцу поиск самки.
Относительно остроты зрения бабочек у энтомологов единого мнения нет. Иногда их зрение оценивают просто как «слабое». По наблюдениям авторов, самцы аполлона Чарльтона (Parnassius charlto-nius) сворачивают к колышущемуся белому сачку с 10—20 м, а парящие в кронах деревьев самцы гайанской морфиды адонис (Morphoadonis) спускаются к пролетающему менелаю (Morpho menelaus) с расстояния 10—15 м.
Глаза бабочки состоят из множества глазков, каждый из которых образует шестигранную ячейку — фасетку. Отсюда и название этих сложных глаз - фасеточные. Число фасеток на поверхности глаза достигает многих сотен и даже тысяч. Поэтому бабочка видит окружающее как мозаику, сложенную из мельчайших шестигранных кусочков.
На теменной части головы бабочки находится пара усиков (антенн). Форма усиков разнообразна. Они бывают булавовидные, нитевидные, перистые, щетин-ковидные, пиловидные и др. Обычно у самцов ночных бабочек усики развиты сильнее, чем у самок.
Без усиков бабочка жить не сможет. Ими воспринимаются различные сигналы из окружающей среды. Особенно важны химические сигналы (запахи), которые позволяют найти бабочку противоположного пола и пищу. У дневных бабочек химические рецепторы сосредоточены главным образом в углублениях на утолщённых кончиках антенн. Усиками бабочка воспринимает также вибрацию и колебания воздуха, получая информацию об опасности. С их помощью она сохраняет равновесие в полёте. Антенны «работают» и как радарное устройство, позволяя в полете огибать различные препятствия, свободно порхать даже в густых зарослях. Экспериментально установлено, что без усиков бабочка фактически «слепнет»: налетает на все предметы, превращая свои крылья в лохмотья. У некоторых ночных бабочек выработалась способность улавливать ультразвуки, испускаемые летучими мышами, и изменять направление полёта в ответ на «радарные импульсы» своих врагов.
У бражников (Sphingidae) усики веретеновидные (вверху); в надсемействах дневных бабочек (Papilionidae) и толстоголовкообразных (Hesperiidae) - булавовидные.
Ниже антенн расположена пара трёхчленистых губных щупиков, плотно покрытых чешуйками. До сих пор их роль окончательно не выяснена. Полагают, что на них находятся органы вкуса и что ими бабочка иногда протирает глаза. А энтомолог из индийского штата Сикким М.Харибал наблюдала, как данаиды (Danaidae) чистили ими передние ноги.
Между щупиками выступает длинный хоботок — ротовой аппарат насекомого. Он образован сильно изменёнными и удлинёнными нижними челюстями и приспособлен для высасывания нектара из цветов. Поэтому бабочка в состоянии питаться только жидкой пищей — нектаром, соком деревьев и переспелых плодов и т.д. В знойные дни можно наблюдать, как бабочки, собираясь у луж, на пологих берегах ручьёв и рек, с явным наслаждением потягивают влагу из мокрого песка. В покое хоботок свёрнут в спираль. Он разворачивается, когда насекол сосёт пищу или воду. Хоботки бабочек разных видов различаютя формой и длиной. У некоторых тропических бражников (Sphingidae) их длина превышает 25 см.
Перепончатой короткой и мягкой шеей голова скреплена с грудью, состоящей из трёх неподвижно соединённых друг с другом сегментов. Места соединения не заметны. Каждый из сегментов несёт по паре членистых ног (а средний и задний сегменты ещё и по два кррыла). Передние лапки самцов нимфалид, сатиров и голубянок недоразвиты; у самок они развиты сильнее, но при ходьбе также не используются и всегда прижаты к груди.
Голова самца бабочки шерстолапки стыдливой с перистыми усиками.
У парусников (Fapilionidae) и толстоголовок (Hesperiidae) все ноги развиты нормально, а голени их передних ног снабжены лопастевидными образованиями, которые, как полагают, используются для чистки глаз и усиков. В основном ноги служат для закрепления на определённом месте и только потом — для передвижения. С помощью коготков и подушечек на последних члениках лапок бабочка удерживается даже на очень гладкой поверхности. У некоторых бабочек на ногах расположены вкусовые рецепторы: до того, как такая бабочка коснётся конечностью сладкого раствора, она не развернёт хоботок и к еде не приступит.
Брюшко бабочек цилиндрическое, удлинённое, покрыто чешуйками, часто с рисунком, гармонирующим с рисунком на крыльях. Здесь находятся органы пищеварения и размножения. Конусовидное брюшко самца тоньше, чем у самки, и иногда уплощено с боков. У самки оно веретеновидное. Брюшко состоит из 10 сегментов, но у самца полностью развиты 8, а у самки 7 сегментов: 2 изменённых сегмента у самца и 3 у самки образуют наружные составные части органов размножения — гениталии.
Чувствительные ворсинки на усиках бабочек под электронным микроскопом. Увеличение в 190 раз.
Так как строение органов спаривания, особенно их твёрдых частей, специфично для каждого вида, они часто позволяют достоверно различать похожих бабочек, например, виды аполлонов, голубянок и др.
Органы размножения самца и самки одного вида благодаря их полному взаимному соответствию образуют единую систему по принципу «замок и ключ к нему». Это обычно препятствует спариванию разных, даже очень близких, видов, хотя появление не способных дать потомство гибридов полностью всё же не исключено.
Дышат бабочки с помощью дыхательных трубок — трахей, по которым поступает кислород и удаляется углекислый газ. На поверхности тела трахеи открываются наружу дыхальцами. Кровеносная система бабочки, в отличие от позвоночных, не замкнута. Кровь заполняет полость тела и промежутки между органами, омывая их. Лишь часть крови находится в особом органе кровообращения — спинном сосуде - мышечной трубке, подвешенной к спинной стенке тела. Задний отдел спинного сосуда - сердце, состоящее из нескольких пульсирующих камер; передний его отдел - аорта. Каждая камера имеет пару боковых отверстий (устьиц, или остий), снабжённых всасывающими клапанами. При пульсации сердца кровь через эти отверстия из полости тела всасывается в сердце и гонится по аорте к голове, где и вытекает в полость тела из отверстия аорты.
Центральная нервная система бабочки, соединённая нервами периферической нервной системы со всеми органами чувств, состоит из головного мозга и нескольких пар нервных центров, представленных в каждом сегменте. Эта система руководит всеми движениями бабочки, кроме таких непроизвольных функций, как циркуляция крови, пищеварение, дыхание. Исследователи полагают, что данные функции контролирует симпатическая нервная система.Четырьмя членистыми лапками непальская голубянка миллионная крепко держится за лист.
