Perbedaan yang paling jelas antara ngengat dan kupu-kupu adalah pada antena atau antena mereka. Kebanyakan kupu-kupu memiliki antena seperti filamen tipis yang berbentuk seperti tongkat di ujungnya. Di sisi lain, ngengat sering memiliki antena sisir atau berbulu. Perbedaan ini merupakan dasar bagi divisi taksonomi paling awal di Lepidoptera - the Rhopalocera ("tanduk dipukul", kupu - kupu) dan Heterocera ("tanduk bervariasi", ngengat).
Namun, ada pengecualian untuk aturan ini dan beberapa ngengat (misalnya, Castniidae) memiliki antena dipukuli. Beberapa kupu-kupu, seperti Pseudopontia paradoxa dari hutan Afrika tengah, tidak memiliki ujung yang dipukuli.
Banyak ngengat memiliki frenulum yang merupakan filamen yang muncul dari belakang dan digabungkan dengan duri di bagian depan. Frenulum dapat diamati hanya ketika spesimen ada di tangan. Beberapa ngengat memiliki lobus di sayap depan yang disebut jugum yang membantu menyandingkan dengan sayap belakang. Namun kupu-kupu tidak memiliki struktur ini.
Kebanyakan ulat ngengat memutar kepompong yang terbuat dari sutra di mana mereka bermetamorfosis menjadi tahap kepompong. Sebagian besar kupu-kupu di sisi lain membentuk pupa terbuka yang juga disebut sebagai kepompong.
Namun ada banyak pengecualian untuk aturan ini, misalnya ngengat Hawk membentuk kepompong terbuka yang bagaimanapun berada di bawah tanah. Ngengat gipsi kadang-kadang membentuk kepompong gaya kupu-kupu, tergantung pada ranting atau kulit pohon, meskipun biasanya mereka membuat kepompong tipis dari untaian sutra dan beberapa daun, sebagian mengekspos kepompong. Beberapa larva Skipper juga membuat kepompong mentah di mana mereka menjadi kepompong, sedikit mengekspos kepompong. Itu Parnassius larva kupu-kupu membuat kepompong tipis untuk kepompong dan mereka kepompong di dekat permukaan tanah antara puing-puing. Terkadang, tawon parasit bertelur di dalam tubuh ulat. Setelah larva keluar dari ulat, ulat memutar kepompongnya di sekitar larva dan bukan dirinya sendiri, dan mati melindungi larva spesies lain..
Sebagian besar kupu-kupu memiliki warna-warna cerah di sayapnya. Ngengat nokturnal di sisi lain biasanya berwarna cokelat, abu-abu, putih atau hitam dan sering dengan pola zig-zag atau pusaran yang tidak jelas yang membantu menyamarkan mereka saat mereka beristirahat di siang hari. Namun, banyak ngengat yang terbang di siang hari berwarna cerah, terutama jika mereka beracun. Beberapa kupu-kupu juga berwarna polos, seperti kupu-kupu Putih Kubis.
Ngengat perlu menghemat panas selama malam yang dingin sehingga mereka cenderung memiliki tubuh yang kekar dan berbulu. Ngengat juga memiliki sisik yang lebih besar di sayapnya yang membuatnya terlihat lebih padat dan halus.
Di sisi lain, kupu-kupu mampu menyerap radiasi matahari. Jadi mereka memiliki perut yang ramping dan halus. Sisik kupu-kupu lebih halus daripada sisik ngengat.
Kebanyakan ngengat nokturnal atau krepuskular sedangkan sebagian besar kupu-kupu diurnal. Pengecualian untuk aturan ini termasuk ngengat Gypsy diurnal dan ngengat "Uraniidae" atau Sunset yang spektakuler.
Ngengat biasanya beristirahat dengan sayap terbentang ke samping. Kupu-kupu sering melipat sayapnya di atas punggung ketika mereka bertengger meskipun kadang-kadang mereka akan "berjemur" dengan sayap mereka menyebar untuk waktu singkat. Namun beberapa kupu-kupu, seperti nakhoda, mungkin memegang sayapnya datar, atau terlipat, atau bahkan di antara (posisi "pesawat jet") ketika bertengger. Kebanyakan ngengat juga kadang-kadang melipat sayapnya di atas punggung ketika mereka berada di tempat tertentu (seperti ketika tidak ada ruang untuk melebarkan sayap mereka sepenuhnya). Keluarga yang terkadang membingungkan dapat menjadi "Geometridae" (seperti ngengat Musim Dingin) karena orang dewasa sering beristirahat dengan sayap terlipat secara vertikal. Ngengat ini memiliki tubuh kurus dan sayap besar seperti banyak kupu-kupu tetapi dapat dengan mudah dibedakan berdasarkan perbedaan struktural dalam antena mereka (mis. Bipectinate).