Les chenilles de la nonne sont des insectes très polyphages, c’est-à-dire qu’elles s’attaquent à un large éventail d’arbres. Le papillon femelle vole en juillet/août et pond ses œufs dans les fentes de l’écorce ou entre les lichens des arbres hôtes. Les embryons entièrement développés hibernent dans leurs dépouilles d’œufs jusqu’au printemps. Les jeunes larves éclosent à la fin avril et demeurent réunies quelques heures en miroirs avant de se rendre dans le houppier où elles commencent à s’alimenter. Les jeunes chenilles tissent des fils de soie auxquelles elles se suspendent pour se faire transporter par le vent sur d’autres arbres du voisinage.
Les chenilles s’alimentent de feuilles et d’aiguilles jusqu’en juin et se métamorphosent ensuite sur les rameaux, le tronc ou au sol. Les papillons ont une activité nocturne et ne s’alimentent pas.
La nonne peut provoquer des ravages dans les forêts de conifères, de bouleaux, de hêtres : invasions, certaines années, de chenilles groupées pendant quelques jours (« miroirs »).