Muchas polillas pasan todas las etapas de la vida en un mismo lugar, son los residentes. Aún así realizan desplazamientos o migraciones locales dentro de un mismo territorio -en el que ya viven habitualmente- con el objetivo de mezclar genéticamente la especie y así tener una mayor capacidad adaptativa.
Otras hacen migraciones, motivadas por una superpoblación, carencia de la planta nutrícia o variaciones del clima habitual. Las hembras tienden a desplazarse y buscar alimento suficiente para las orugas que saldrán de su puesta y los machos las seguirán por instinto. Las polillas pueden recorrer largas distancias aprovechando las corrientes de aire y llegar a lugares nuevos por la especie. Lo hacen ejemplares solitarios o formando grupos, a veces de millones de individuos, como es el caso del noctúido Autographa gamma, un migrante muy común, que llega hasta bien al norte de Europa y que es muy fácil de ver volando de día.