毛毛虫是鳞翅目昆虫（蝴蝶、蛾类）的幼虫，身体呈长圆柱形，分头部、胸部和腹部，多为 5-10 厘米长。头部有咀嚼式口器，能啃食植物叶片，还有 6 对单眼和短触角。

胸部有 3 对胸足，用于爬行和抓握；腹部有 5 对腹足，末端有钩状爪，帮助固定身体。体表多有刚毛，部分种类长有毒毛或腺毛，能分泌毒液防御天敌。

体色多样，有的与环境相似（如绿色拟态叶片），有的鲜艳警示有毒。它们生长中会多次蜕皮（一般 4-6 次），每次蜕皮后体型增大，最终化蛹，完成变态发育。