Selv om de fleste fyrretræsprocessionsmøl kun lever et år, kan nogle i høje højder eller mere nordlige områder overleve i over to år. De voksne møl lægger deres æg nær toppen af fyrretræer. Efter klækningen spiser larven fyrrenåle, mens den gennemløber fem udviklingsstadier. For at opretholde gunstige levevilkår bygges der silkeagtige reder om vinteren. Omkring begyndelsen af april forlader larverne rederne i den procession, som arten er kendt for. De graver sig ned i jorden og kommer frem i slutningen af sommeren. Der produceres et stort antal voksne larver i år med et varmt forår.
Egnene lægges i cylindriske kroppe, der er mellem 4 og 5 cm lange. Æggene er dækket af skæl, som kommer fra hunnen og efterligner fyrreskud.
Larven er et stort skovskadedyr, der lever i fællesskab i store “telte”, som regel i fyrretræer, men lejlighedsvis i cedertræer eller lærketræer, og som om natten marcherer ud i samlet flok (deraf det almindelige navn) for at æde nålene. Der er ofte flere sådanne telte i et enkelt træ. Når larverne er klar til at forpuppe sig, marcherer de på sædvanlig vis til jorden, hvor de spreder sig for at forpuppe sig enkeltvis på eller lige under overfladen.
Fabre foretog en berømt undersøgelse af fyrretræsprocessionslarven, hvor en gruppe af dem fulgte hoved mod hale i en cirkel rundt om kanten af en urtepotte; de fortsatte med at marchere i cirklen i en uge. Han beskrev forsøget i sin bog “The Life of the Caterpillar” fra 1916. Undersøgelsen er blevet citeret utallige gange af inspirerende og religiøse talere, der ser den som en metafor for blindt at følge en leder eller for at forveksle aktivitet med præstation. Fabre anså sine larver for at være tankeløse automater, der var fanget, fordi de var forprogrammeret til blindt at følge spor, i dette tilfælde det uendelige spor, som de havde lagt rundt om den cirkulære kant af potten. Nyere undersøgelser viser imidlertid, at larverne faktisk var fysisk fanget på den smalle kant af potten, idet deres fødder ikke kunne få det sikre fodfæste, der ville være nødvendigt for at komme ned ad de stejle, lodrette vægge. I et forsøg blev grupper af processionslarver af samme alder som dem, Fabre observerede, placeret på en flad bordplade og omgivet af en cirkulær glasring med en diameter på 8 tommer og en højde på 1 tomme. Larverne flyttede sig snart til kanten af arenaen, hvor de begyndte at cirkle rundt, den ene efter den anden. De fik lov til at følge med på denne måde, indtil de havde et veletableret spor langs kanten af ringen. Ringen blev derefter fjernet, hvorved larverne blev befriet for enhver anden begrænsning for deres aktivitet end deres spor. De cirkulære processioner varede i gennemsnit kun to minutter, før larverne marcherede af sted i en lige linje. Men når cirkulære spor blev etableret på en lignende måde af yngre larver, fortsatte de med at cirkle i op til 12 timer, efter at den fysiske begrænsning var fjernet, hvilket er en betydelig tid, men langt fra de syv dage, som Fabre observerede.
Mølens puppestadium foregår i en hvid silkeagtig kokon under jord. Pupperne måler omkring 20 mm og har en lys brungul farve, der skifter til en mørk rødbrun farve.
Som voksen har T. pityocampa overvejende lysebrune forvinger med brune markeringer. Mølets bagvinger er hvide. Hunnerne har et større vingefang på 36 til 49 mm (1,4 til 1,9 tommer), sammenlignet med hannens 31 til 39 mm (1,2 til 1,5 tommer). De voksne lever kun i en enkelt dag, hvor de parrer sig og lægger æg. Hvor langt de er i stand til at sprede sig, afhænger af, hvor langt hunnen er i stand til at flyve i løbet af sin korte tid som voksen. Hendes gennemsnitlige flyveafstand er 1,7 km, med en maksimal optaget afstand på 10,5 km. Arten flyver fra maj til juli.