Dagpåfugløye er en ganske stor sommerfugl med vingespenn på 50-60 mm. Antennene er gråbrune med hvit spiss. Vingenes overside har en brunrød grunnfarge, litt mørkere ved roten. I spissen av forvingen og nær framhjørnet av bakvingen sitter det en stor, svartkantet øyeflekk. Den på forvingen er farget i rødt, gult, blått og svart mens den på bakvingen har blå kjerne. Forvingens framkant er svart/hvitspraglet i den innerste halvdelen, og har to korte, svarte tverrbånd, det ytterste, som grenser mot øyeflekken, er mye bredere enn det innerste. Vingenes underside er spraglete mørkebrun. Kroppen er tett kledt med nokså lange, oppstående hår. Larven er svart med små, rødaktige flekker, over hele kroppen med lange, svarte pigger.