Gleich nach den ersten warmen Tagen flattern die ersten Zitronenfalter herum. Der leuchtend gelbe Schmetterling gilt als Frühlingsbote.  Normalerweise taucht er erstmals im März oder April auf.  Weil ihm aber wenige sonnige Tage genügen, kommt er manchmal schon Ende Februar zum Vorschein. Der Zitronenfalter überwintert als fertig entwickelter, erwachsener Schmetterling.

Den Winter verbringt er erstarrt und oft ungeschützt − klammernd an einem Stängel, an der Unterseite eines Blattes oder in einem Grasbüschel. Der Zitronenfalter übersteht Temperaturen bis zu −20° Celsius. Dies gelingt ihm, weil er Körperflüssigkeit abgeben kann, um die Körpersäfte zu verdicken. Zusätzlich kann er geringe  Mengen an Glyzerin produzieren – diese Verbindung wirkt als  Frostschutzmittel. Die herumwirbelnden gelben Zitronenfalter sind die Männchen, die entlang von Waldrändern und Waldwegen nach den weißgrünen Weibchen Ausschau halten. Die Eiablage erfolgt an Faulbaum und Kreuzdorn, weil die Raupen auf diese Futterpflanzen angewiesen sind. Wo die Flurbereinigung alle Hecken beseitigt hat, kann kein Zitronenfalter leben, doch in einem größeren Garten haben diese Sträucher ihre Berechtigung.

Die zweite Generation von Zitronenfaltern schlüpft zwischen Juni und August. Sie fallen nach zwei Wochen der Aktivität in einen Sommerschlaf und erwachen erst wieder im Herbst. Der gleiche Schmetterling übersteht die Winterstarre und torkelt im zeitigen Frühling durch die Lande. Der Schmetterling ist dann acht Monate alt und älter – auch das ist ein Rekord, weil andere Schmetterlinge nur wenige Wochen alt werden.