Forma e struttura delle antenne
La differenza più evidente è nelle antenne. La maggior parte delle farfalle ha antenne sottili, sottili e filamentose che sono a forma di clava alla fine. Le falene, invece, hanno spesso antenne a pettine o piumate, oppure filamentose e non clavate. Questa distinzione è la base per le prime divisioni tassonomiche nei Lepidoptera - i Rhopalocera ("clubbed horn", le farfalle) e gli Heterocera ("varied horn", le falene).
Ci sono, tuttavia, eccezioni a questa regola e alcune falene (la famiglia Castniidae) hanno antenne clavate. Alcune farfalle, come la Pseudopontia paradoxa delle foreste dell'Africa centrale, non hanno le estremità clavate. Gli Hesperiidi hanno spesso un angolo sulla punta dell'antenna.
Meccanismi di accoppiamento delle ali
Molte falene hanno un frenulo o accoppiamento delle ali. Il frenulo può essere visto solo quando un esemplare è in mano. Ci sono vari tipi. Può essere un filamento dell'accoppiamento dell'ala posteriore con barbe sull'ala anteriore. Le farfalle di solito mancano di queste strutture. Il loro accoppiamento delle ali avviene di solito per semplice sovrapposizione dei bordi delle ali.
Pupae
La maggior parte dei bruchi di falena filano un bozzolo di seta quando entrano nello stadio pupale. La maggior parte delle farfalle invece forma una pupa esposta chiamata crisalide.
Ci sono molte eccezioni a questa regola. Le falene del falco formano una crisalide esposta che è sotterranea. Le falene zingare a volte formano pupe in stile farfalla, appese a ramoscelli o corteccia d'albero, anche se di solito creano bozzoli fragili con fili di seta e alcune foglie, esponendo parzialmente la crisalide. Alcune larve di farfalla Skipper fanno anche bozzoli grezzi in cui si impupano, esponendo un po' la pupa. Le larve di farfalla Parnassius fanno un bozzolo fragile per l'impupamento e si impupano vicino alla superficie del terreno tra i detriti.
Colore delle ali
La maggior parte delle farfalle hanno colori brillanti sulle ali. Le falene notturne, invece, sono di solito marroni, grigie, bianche o nere e spesso con disegni oscuranti a zig zag o vortici che le aiutano a mimetizzarsi mentre riposano durante il giorno. Tuttavia molte falene che volano di giorno hanno colori vivaci, soprattutto se sono tossiche. Alcune farfalle sono piuttosto semplici, come la farfalla bianca del cavolo.
Struttura del corpo
Le falene tendono ad avere corpi robusti e pelosi o dall'aspetto peloso. Le farfalle, d'altra parte, hanno addomi sottili e più lisci. Le falene hanno scaglie più grandi sulle ali. Queste le fanno sembrare più dense e soffici. Le farfalle invece hanno squame sottili. Questa differenza è probabilmente dovuta alla necessità delle falene di conservare il calore durante le notti più fresche, mentre le farfalle sono in grado di assorbire la radiazione solare.