Arten har et meget karakteristisk udseende og kan ikke forveksles med andre arter. Der findes andre sommerfugle med øjepletter, men disse kan let skelnes fra lille natpåfugleøje på de andre kendetegn arten har.

De voksnesommerfugle kommer frem om foråret, og her kan man se hannen med sine store følehorn komme flyvende sporadisk og hurtigt henover vegetationen sent om eftermiddagen, mens den lugter sig frem til hunnerne. Efter parringen lægger hunnen æg i hobe rundt om stængler eller kviste på en lang række forskellige værtsplanter, som larven kan leve af - bl.a. hedelyng, klokkelyng, brombær, mosebølle, pil og birk. Når larven er fuldt udvokset om efteråret, kravler den ned fra værtsplanten mod jorden. Her spinder larven så en pæreformet kokon lige over eller på jorden. Inde i kokonen forpuppes larven og overvintrer. Om foråret kravler den nyudklækkede sommerfugl ud gennem en åbning i kokonen, der fungerer som en ruse, som har forhindret fjender at trænge ind under overvintringen. Lile natpåfugleøje flyver fra slut april til juni. 

Arten findes primært på hede- og græsområder.

Arten er almindelig og udbredt i hele landet. 

Naturhistorisk Museum, Aarhus (Naturlex)

Man bør ikke røre larverne, da hårene kan trænge ind i huden og forårsage voldsom irritation, evt. også en allergisk reaktion.