Một số loài bướm thích nghi với môi trường của chúng bằng cách thay đổi chế độ ăn uống và ngoại hình của chúng, do đó khiến chúng ít ham muốn hơn và tự bảo vệ mình khỏi những kẻ săn mồi. Bướm cũng thích nghi với những thay đổi khí hậu bằng cách thay đổi môi trường sống.
Bướm vua tồn tại trong chế độ ăn kiêng có rong sữa, có chứa chất độc và khiến loài bướm này có mùi vị khó chịu đối với những kẻ săn mồi tiềm năng. Kết hợp với các dấu hiệu đầy màu sắc đặc biệt của chúng, hoạt động như một cảnh báo rõ ràng, điều này khiến những kẻ săn mồi đi ngang qua chúng. Bướm vua cũng di cư hàng năm đến nhiệt độ ấm hơn để giúp chúng tồn tại. Mỗi năm, họ đi từ Canada đến các vùng phía tây nam của Hoa Kỳ và Mexico.
Các loài bướm khác cũng đang bắt đầu phản ứng với những thay đổi khí hậu bằng cách thay đổi môi trường sống của chúng, theo ghi nhận của các nhà nghiên cứu vào tháng 4 năm 2014. Những loài này đang di chuyển đến các độ cao hơn, nơi mát hơn. Những thay đổi trong môi trường sống đòi hỏi các loài bướm phải xác định các cây ký chủ mới và học cách đẻ trứng của chúng ở các địa điểm mới. Loài bướm quino có nguy cơ tuyệt chủng gần đây đã trải qua quá trình thích nghi này ở miền nam California. Ở miền nam châu Âu, các nhà nghiên cứu ghi nhận vào tháng 4 năm 2012 rằng các loài bướm đang trú ẩn khỏi khí hậu ấm lên bằng cách chuyển đến các khu vực nhiều cây cối có nhiệt độ mát mẻ hơn. Tuy nhiên, chỉ một phần nhỏ trong số nhiều loài được quan sát thích nghi với nhiệt độ ấm hơn theo cách này.
