La durée de vie d'une chenille varie énormément et dépend de son espèce, mais la plupart des chenilles restent au stade larvaire pendant quelques mois avant d'entrer dans un cocon. Elles émergent ensuite de ce stade de pupe sous forme de papillons nocturnes ou des papillons.
La durée de vie de certaines chenilles s'écarte considérablement de la norme. La dame peinte, par exemple, ne passe que quatre semaines environ en tant que chenille, tandis que la teigne du renard reste souvent au stade de chenille jusqu'à cinq ans avant d'entrer dans son cocon. La chenille de l'ours laineux de l'Arctique détient le record du stade larvaire le plus long et passe jusqu'à 14 ans en tant que chenille. La longévité de l'ours laineux vient de son habitat arctique, qui l'amène à passer la majeure partie de sa vie gelé en stase.