En sommerfugl er normalt et dagflyvende insekt af ordenen Lepidoptera. De fleste arter samles i underordenen Rhopalocera. Sommerfugle er nært beslægtet med møl, som de evolutionært har udviklet sig fra; det tidligst fundne fossile møl stammer fra omkring 200 millioner år siden. Sommerfugle varierer meget i størrelse, farver og form — fra små arter med få millimeters vingefang til store tropiske arter med vingefang på flere centimeter.

Sommerfuglenes liv er tæt forbundet med blomstrende planter. Deres larver (kaldet larver eller pupper i visse faser) lever ofte specialiseret på bestemte værtplanter, mens de voksne sommerfugle typisk ernærer sig af nektar og pollen fra blomster. Mange sommerfuglearter har udviklet lange snabler (proboscis), som gør dem i stand til at suge nektar dybt inde i blomster, og planternes blomsterformer kan være tilpasset deres bestøvere. Dette gensidige tilpasningsforhold omtales som samudvikling (coevolution) og har påvirket både plante- og insektmangfoldigheden.

Angiospermer (blomstrende planter) opstod i den nedre kridttid, men blev virkelig almindelige først i den øvre kridttid. Moderne slægter af sommerfugle menes at være opstået i den sene kridttid eller i det tidlige Kainozoikum, men de ældste sikre sommerfuglefossiler kendes fra midten af Eocæn-epoken for ca. 40–50 millioner år siden. Molekylærfylogenetiske studier antyder dog, at adskillige linjer kan være endnu ældre.

Ligesom møl har sommerfugle fire vinger, der er dækket af tætsiddende små skæl. Skællene giver vingerne deres farver og mønstre — både gennem pigmenter og ved strukturel farve, hvor lys brydes i skallenes mikroskopiske strukturer. Når en sommerfugl hviler, er vingerne ofte foldet op over ryggen; i hvile kan vingerne også bruges til kamouflage eller til at vise advarselsfarver. Hanner og hunner af samme art kan vise kønsbestemt forskel i størrelse, form eller farvemønster (seksuel dimorfisme). At studere og iagttage sommerfugle er en populær hobby, og mange engagerer sig i feltobservationer, fotografering og deltagelse i artskartlægning. Samtidig findes der folk, der samler døde eksemplarer til videnskabelige samlinger eller private samlinger.

Som alle insekter med fuldstændig metamorfose gennemgår sommerfugle fire tydelige livsstadier: æg, larve, puppe og voksen. Æggene lægges ofte på eller tæt ved larvens værtplante. Larvestadiet omfatter flere hudskifter (instar), hvor larven vokser og ofte opbygger forsvar som giftstoffer eller kamuflage. Puppestadiet (chrysalis hos sommerfugle) er en hvile- og omdannelsesfase, hvor larvens væv omdannes til det voksne insekt. Som voksne søger sommerfugle føde, parrer sig og lægger æg for at starte næste generation. Livscyklusens varighed varierer efter art og klima — nogle arter har flere generationer om året, mens andre kun har én.

Taksonomisk omfatter betegnelsen sommerfugle de arter, der hører til overfamilierne Papilionoidea og Hedyloidea. Sammen med møl og de såkaldte skippers udgør de insektordenen Lepidoptera. Der findes globalt flere tusinde arter af sommerfugle (estimatet ligger omkring 17–20.000 arter), og de har næsten verdensomspændende udbredelse fra tropiske regnskove til tempererede enge og arktiske strækninger. Nogle arter er stærkt migrerende (fx Monark), mens andre har meget begrænsede og specialiserede leveområder.

Ud over deres økologiske roller som bestøvere og som føde for andre dyr er sommerfugle vigtige indikatorer for naturens tilstand. Mange arter er truede pga. tab af levesteder, pesticidanvendelse, klimaændringer og fragmentering af bestande. Bevaringsindsatser omfatter skabelse af sommerfuglevenlige haver, bevarelse af værtplanter, reduktion af kemisk påvirkning og overvågningsprogrammer gennem borgerforskning.

Betydningsfulde biologiske træk ved sommerfugle omfatter:

  • Farve og mønster: Pigmenter og strukturel farve giver signaler om art, køn og advarsler mod rovdyr; nogle arter udviser mimicry (efterligning) for at undgå prædation.
  • Specialiseret føde: Larver er ofte værtplante-specialister, hvilket påvirker både plante- og insektdiversitet.
  • Migration: Enkelte arter foretager lange, generationsoverskridende trækflyvninger.
  • Forskellige forsvar: Fra kemiske forsvarsstoffer i larverne til flyvemønstre og kamuflage hos voksne.

Sommerfugle indgår i mange menneskelige aktiviteter — fra havebrug (sommerfuglevenlige plantninger) og undervisning til kunst og økoturisme. At kende deres livscyklus, levekrav og trusler er centralt for at beskytte disse farverige og økologisk vigtige insekter.