Certains papillons s'adaptent à leur environnement en modifiant leur régime alimentaire et leur apparence, se rendant ainsi moins désirables et se protégeant des prédateurs. Les papillons s'adaptent également aux changements climatiques en changeant d'habitat.
Les papillons monarques ont un régime alimentaire à base d'asclépiade, qui contient un poison et donne un mauvais goût aux papillons pour les prédateurs potentiels. Combiné à leurs marques colorées distinctives, qui agissent comme un avertissement clair, cela pousse les prédateurs à les dépasser. Les papillons monarques migrent également chaque année vers des températures plus chaudes pour les aider à survivre. Chaque année, ils voyagent du Canada vers le sud-ouest des États-Unis et le Mexique.
D'autres espèces de papillons commencent à réagir aux changements climatiques en modifiant également leur habitat, comme l'ont noté les chercheurs en avril 2014. Ces espèces se déplacent vers des altitudes plus élevées, qui sont plus fraîches. Les changements d'habitat obligent les espèces de papillons à identifier de nouvelles plantes hôtes et à apprendre à pondre leurs œufs dans de nouveaux endroits. Le papillon damier quino en voie de disparition a récemment subi cette adaptation dans le sud de la Californie. Dans le sud de l'Europe, des chercheurs ont noté en avril 2012 que les papillons se mettaient à l'abri du réchauffement climatique en se déplaçant vers des zones boisées offrant des températures plus fraîches. Cependant, seule une petite partie des nombreuses espèces observées s'est ainsi adaptée aux températures plus chaudes.
