Eine Person, die Schmetterlinge sammelt und studiert, wird als Lepidopterist bezeichnet. Die Lepidopterologie (auch Lepidopterie) ist ein Zweig der Zoologie, der sich sowohl mit Schmetterlingen als auch mit Motten befasst.
Amateur Schmetterlingssammler fangen Schmetterlinge, die dann in Gläsern mit Chloroform eingeschläfert und an eine Anzeigetafel gesteckt werden, die normalerweise aus Schaumstoff oder Kork besteht. Die Flügel der Insekten werden zur besseren Sichtbarkeit von Formen und Farben ausgefahren und mit langen, dünnen Stecknadeln, ähnlich wie Nadeln, sorgfältig am Brett befestigt. Die Schmetterlinge werden dann beschriftet, oft mit ihren wissenschaftlichen Namen und gebräuchlichen Namen, und die Tafel wird in eine Vitrine gestellt, um die Insekten zu konservieren.
Wissenschaftler auf dem Gebiet der Lepidopterologie untersuchen euthanasierte Insekten mit Handlinsen und Mikroskopen, die es ihnen ermöglichen, die Präparate im Detail zu untersuchen. Die Wissenschaftler können auch chemische Zusammensetzungs- und DNA-Untersuchungen an Proben durchführen. Andere Schmetterlingsforscher untersuchen lebende Insekten, indem sie Schmetterlingsgärten anlegen und Käfige aufziehen, die als Beobachtungsstationen dienen.