Отличительным признаком представителей надсемейства являются булавоусые антенны (усики). Гусеницы при окукливании не прядут кокон. Однако их традиционное название (дневные) не совсем соответствует реальности, так как среди них встречаются и виды активные в сумерках, а дневные бабочки имеются и среди других чешуекрылых (например, Uraniidae, Zygaenidae, Castniidae, некоторые Arctiidae и Sphingidae). Кроме того, булавовидные усики встречаются среди представителей семейств Castniidae и Zygaenidae. Другим общим признаком Papilionoidea является то, что хотя бы одна из 5 радиальных жилок переднего крыла редуцирована или расположена на общем стволе с одной из соседних (у Hesperioidea все 5 радиальных жилок развиты и отходят от ячейки отдельно)[2].
Встречаются на всех материках, кроме Антарктиды и удалённых островов. Наиболее разнообразны в тропиках, особенно в Неотропике. В Европе более 550 видов. В ископаемом состоянии известны со среднего эоцена[3].
Родственные отношения между семействами исследованы как на морфологическом, так и на молекулярно-генетическом уровнях (Kristensen 1976, de Jong et al. 1996, Ackery et al. 1999, Wahlberg et al. 2005)[4]. На их основании более близкими считаются семейства Lycaenidae и Riodinidae, а они вместе соответственно ближе к семейству Nymphalidae. Вся их клада сестринская к семейству Pieridae, а к корню общего их ствола ближе Papilionidae[5].
Иногда надсемейство Papilionoidea (в широком смысле) включает и толстоголовок (семейство Hesperiidae, 570 родов, около 4000 видов), и семейство Hedylidae (1 род, 36 видов), которых ранее относили к пяденицам[7]. Для объединения их всех была предложена серия Papilionoformes[2].