Тіло самки велике, черевце помітно потовщене і густо вкрите коричнево-жовтими волосками. Вусики щетинкоподібні, односторонньо гребінчасті. Яйця спочатку рожеві, потім – темно-сірі, укладені в округлі купки, вкриті світлими жовто-коричневими волосками з тіла самок (рис. 3).
Внаслідок великої парусності пориви вітру здатні підхопити їх і перенести нерідко за десятки кілометрів від місця вилуплення. Непарний шовкопряд всеїдний і дуже ненажерливий, ушкоджує до 300 видів рослин, майже всі листяні породи, частина хвойних, багато видів чагарників.
Непарний шовкопряд відрізняється яскраво вираженим статевим диморфізмом. Розмноження двостатеві. Перетворення повне. Зимують яйця у кладках.
Гусениці цього виду під час масового розмноження можуть пошкоджувати лісові насадження на значних площах. Ушкоджений деревостій можуть заселити стовбурові шкідники, які руйнують деревину та завдають шкоди лісовому господарству.