Tiene grandes alas con una raya naranja abajo de cada ala anterior. Es venenosa y tiene patrones de color rojo en sus alas. Tiende a ser similar a la especie Heliconius erato. Dos características que se encuentran en la parte inferior ayudan a distiguir a H. erato de H. melpomene - H. erato tiene cuatro puntos rojos en donde el ala se une al tórax, mientras que H. melpomene tiene tres y el amarillo con franja blanca en la parte inferior alcanza el margen de las alas posteriores de H. erato , pero que termina a principios de H. melpomene.^[2]​

Hay muchas formas de esta mariposa. La variación en los patrones ha sido estudiada usando experimentos de cruce y se ha encontrado que los patrones están asociados con un pequeño número de genes.^[3]​

Las orugas se alimentan de especies del género Passiflora. En Centroamérica, la planta huésped es Passiflora oerstedii y Passiflora menispermifolia. En otros lugares son otras especies de Passiflora.^[4]​

Subespecies de Heliconius melpomene (Linnaeus, 1758) incluidas:^[5]​

• Heliconius melpomene aglaope C. & R. Felder, 1862
• Heliconius melpomene amandus Grose-Smith & Kirby, 1892
• Heliconius melpomene amaryllis C. & R. Felder, 1862
• Heliconius melpomene cythera Hewitson, 1869
• Heliconius melpomene euryades Riffarth, 1900
• Heliconius melpomene malleti Lamas, 1988
• Heliconius melpomene melpomene (Linnaeus, 1758)
• Heliconius melpomene meriana Turner, 1967
• Heliconius melpomene modesta Riffarth, 1900
• Heliconius melpomene nanna Stichel, 1899
• Heliconius melpomene penelope Staudinger, 1894

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  Heliconius melpomene penelope♂ parte dorsal
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  Heliconius melpomene penelope ♂ △
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  Heliconius melpomene penelope ♀ parte dorsal
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  Heliconius melpomene penelope ♀ △

• Heliconius melpomene plesseni Riffarth, 1907
• Heliconius melpomene sticheli Riffarth, 1907
• Heliconius melpomene rosina Boisduval, 1870
• Heliconius melpomene thelxiope (Hübner, [1806])
• Heliconius melpomene unimaculata Hewitson, 1869
• Heliconius melpomene vicinus Ménétriés, 1847
• Heliconius melpomene vulcanus Butler, 1865
• Heliconius melpomene xenoclea Hewitson, [1853]

• Heliconius melpomene at the Tree of Life Web Project
• Funet Taxonomy