Чтобы ускользнуть от врага, бабочки часто резко изменяют направление полета. Гусеницы многих видов молниеносно падают вниз, а некоторые остаются висеть на шелковой нити, которую быстро выпускают прядильными железами. Многие виды необычайно искусно маскируются, окраской и формой полностью сливаясь с предметами, на которых они сидят. Тех же, кого природа одарила яркой расцветкой, надежно защищает окраска изнанки крыльев: серо-коричневая, как кора деревьев, зеленая, как свежая листва, коричневая, в крапинку. Отдыхая, бабочки обычно складывают крылья, выставляя напоказ «подкладку». Даже если и заметишь, куда села бабочка, ни за что не найдешь ее. Гусеница березовой пяденицы похожа на веточку, на ней как будто даже есть почки. Ученые называют такой способ защиты миметизмом. Большую тополевую стеклянницу с ходу не отличить от хорошо вооруженного шершня (метод защиты, при котором безобидное животное подражает хищному, называется мимикрией).
Собьет врагов с толку и узор на крыльях некоторых бабочек — так и кажется, что на них нарисованы усики или глаза. Обманутая птица клюнет в крыло, а не в голову бабочки, которой, возможно, удастся спастись. У ночных бабочек, вроде красной ленточницы и глазчатого бражника, очень ярко окрашены задние крылья. Если бабочкам угрожает опасность, они показывают нападающему хищнику яркие пятна на крыльях, чем приводят его в замешательство. Этого мгновения бабочке достаточно, чтобы улететь. Обманывают врагов своей окраской и гусеницы. Так, гусеницу винного бражника защищают большие ложные глаза — кажется, что они принадлежат какому-то крупному животному.
У некоторых бабочек окраска не маскирующая или вводящая в заблуждение, а, наоборот, вызывающе яркая — она называется предупредительной. Как и у других животных, предупредительная окраска состоит из сочетания желтого, красного и черного цветов. Чаще всего так окрашены несъедобные виды.
В их телах содержатся вещества, столь неприятные для птиц и других врагов, что они не трогают этих бабочек. Если потревожить таволговую пестрянку, лакомящуюся нектаром на цветках короставника, она перелетит на соседний цветок. А если ее поймать, притворится мертвой и обрызгает руку коричневым секретом. Бабочки, которые защищаются подобным образом, очень похожи на «безоружные» виды из других семейств.