De lever enkeltvis. Utviklingen tar vanligvis to år. Den siste våren kommer larvene tidlig fram og sitter gjerne ytterst på et lyngskudd for å sole seg, slik at de kan få hevet kroppstemperaturen til et nivå der den kan være aktiv. Den utvokste larven spinner seg inn i en silkekokong (jevn og hard) mellom grenene på vertsplanten. Puppen kan overvintre én eller to ganger før den klekkes. Som mange andre spinnere er eikespinnerens larver sterkt utsatte for parasitter, blant andre den store snyltefluen Både larven og kokongen er kledt med irriterende hår som verner dem mot rovdyr. Disse kan forårsake mye kløe og utslett om man får dem på huden. De voksne spinnerne er aktive fra slutten av juni til begynnelsen av august. De tar ikke næring til seg, men flyr bare for å pare seg. Hunnen flyr om natten, men mye av tiden sitter den bare i ro og sender ut feromoner. Hannen flyr om dagen, gjerne i solskinn, meget hurtig, men vinglete. Man oppfatter den gjerne bare som noe brunt som for forbi i stor fart. Hannene kan lukte hunnene på mer enn 2 km avstand, og en stillesittende hunn kan ofte få besøk av flere hanner som parer seg med den i løpet av kort tid – noen ganger kan flere hanner kjempe om tilgangen til den store hunnens kjønnsåpning. Når hunnen er paret, legger hun 200 – 300 egg som "bombes" ut over vegetasjonen når hunnen flyr over.