Uma pessoa que coleta e estuda borboletas é chamada de lepidopterista. A lepidopterologia (também lepidopteria) é um ramo da zoologia que lida com borboletas e mariposas.
Colecionadores de borboletas amadores capturam borboletas, que são então sacrificadas em potes com clorofórmio e fixadas a um painel de exibição que é normalmente feito de espuma ou cortiça. As asas dos insetos são estendidas para melhor visualização das formas e cores e cuidadosamente presas à prancha com alfinetes longos e finos, semelhantes a agulhas. As borboletas são então rotuladas, geralmente com seus nomes científicos e comuns, e o quadro é colocado em uma vitrine para preservar os insetos.
Cientistas no campo da lepidopterologia estudam insetos sacrificados usando lentes de mão e microscópios que lhes permitem examinar os espécimes em detalhes. Os cientistas também podem realizar exames de composição química e DNA em amostras. Outros lepidopteristas estudam insetos vivos criando jardins de borboletas e criando gaiolas para usar como estações de observação.