แมลงที่เราพบเห็นส่วนใหญ่วิวัฒนาการมาตั้งแต่ ยุคคาร์บอนนิเฟอรัส (Carboniferous)
ราว300ล้านปีก่อน จากซากดึกดำบรรพ์พบว่า ผีเสื้ออาจจะวิวัฒนาการมาจากบรรพบุรุษของแมลง
ในอันดับมคอปเทอรา (Mecoptera) ซึ่งถือกำเนิดขึ้นในยุคเพอร์เมียน (Permian) ตอนต้น
หรือประมาณ 250 ล้านปีก่อน แต่ก่อนที่จะวิวัฒนาการมาเป็นผีเสื้อได้ก็ต้องใช้เวลา
หลังจากนั้นอีกหลายล้านปี เพราะ ซากดึกดำบรรพ์ ของผีเสื้อกลางคืนที่เก่าแก่ที่สุดที่ค้นพบ
มีอายุในราว 100 - 140 ล้านปีก่อน ส่วนซากดึกดำบรรพ์ของผีเสื้อกลางวันมีอายุแค่ 40 ล้านปีเท่านั้น

ถ้าเราลองดูความสัมพันธ์ของผีเสื้อกับพืชมีดอกในปัจจุบันก็เป็นไปได้ว่าทั้งสองมีวิวัฒนาการ
มาร่วมกัน ทั้งนี้เพราะผีเสื้อเกือบทุกชนิด มีปากเป็นท่องวงที่วิวัฒนาการมา
เพื่อใช้ดูดน้ำหวานที่อยู่ลึกลงไปในดอกได้ พืชมีดอกที่เก่าแก่ที่สุดที่ค้นพบมีอายุราว90ล้านปีก่อน
เมื่อตรวจดูความหลากหลายของพืชมีดอก ซึ่งมีอยู่มากมายในยุคนั้นแล้วพืชมีดอก
ก็น่าจะกำเนิดขึ้นก่อนช่วงเวลาดังกล่าว คือเมื่อราว 150 - 200 ล้านปีก่อน
ดังนั้นถ้าผีเสื้อกับพืชดอกวิวัฒนาการร่วมกันแล้ว
ผีเสื้อก็น่าจะเกิดขึ้นช่วงเวลานี้ด้วย อย่างไรก็ตาม ยังคงสรุปให้ชัดเจน ลงไปไม่ได้ว่า ผีเสื้อถือกำเนิดขึ้นมาเมื่อไรแน่ จนกว่าจะพบหลักฐานจากอดีตที่มากพอ

วงจรชีวิตของผีเสื้อ
วงจรชีวิตรของผีเสื้อที่เริ่มตั้งแต่การวางไข่จนเจริญเติบโตเป็นตัวหนอนจะกินใบไม้จนมันโตขึ้น
เรื่อยๆจนผิวหนังของมันตึงจนปริออกและนี่คือการลอกคราบและใต้ผิงหนังชั้นนอกจะมีผิวหนัง
ใหม่ และตัวผีเสื้อจะเป็นข้อๆต่อกันเป็นแถวเรียกว่าปล้องและเมื่อมันโต
เต็มที่จะผลิตเส้นใยเหนียวคล้ายใยไหมออกมายึดตัวของมันไว้จากนั้นผิวของตัวหนอนเมื่อมัน
เริ่มแก่ปริออกอีกครั้ง และใต้ผิวหนังเก่ามีร่างใหม่หุ้มด้วยแผ่นเยื่อ
ที่อ่อนนุ่มเรียกว่า ดักแด้ และจะเจริญเติบโตเป็นผีเสื้อ
ต่อไปและวันหนึ่งมันก็จะวางไข่ของมันเพื่อให้กำเนิดหนอนผีเสื้อต่อไป.