Zróżnicowanie gatunkowe wielenowatych spada wraz z wysokością nad poziomem morza, niewiele gatunków można spotkać powyżej 2000 m n.p.m.

Morfologia mały|lewo|Gąsienica Abisara bifasciata Gąsienice i poczwarki wielenowatych przypominają analogiczne stadia rozwoju u modraszkowatych. Osobniki dorosłe to przeważnie małe motyle, osiągają rozmiary od 12 do 60 mm, cechuje je bardzo duże zróżnicowanie kolorów, wzorów, kształtów i rozmiarów, prawdopodobnie największe ze wszystkich rodzin motyli. W obrębie wyglądu często zachodzi mimikra, prawdopodobnie batesowska – wielenowate przypuszczalnie upodabniają się m.in. do rusałkowatych („tygrysie” pasy oraz przezroczyste skrzydła), miernikowcowatych czy zwójkowatych (jaskrawe ubarwienie).

Dorosłe samce cechuje znacznie zredukowana pierwsza para odnóży, która jest kluczową cechą charakterystyczną tej rodziny widoczną gołym okiem. Na skrzydłach występują mieniące się metalicznie plamki w odcieniu srebrnym, ołowianym bądź złotym. Na tylnych skrzydłach u niektórych gatunków występuje wzór „fałszywej głowy”, jest szczególnie dobrze wykształcony u motyli z rodzaju . Co najmniej u 25% gatunków wielenowatych u samców występują zapewne o największym zróżnicowaniu morfologicznym ze wszystkich rodzin motyli.