「紫蝶幽谷」並非地名，而是蝴蝶研究者用來專指紫斑蝶群聚越冬的生態現象，現今地球僅有的兩處《越冬型蝴蝶谷》，位於高雄茂林大武山下的溫暖山谷，則與墨西哥「帝王斑蝶谷」齊名，擁有被稱為「紫蝶幽谷」的極罕見特殊現象，也因此引起生態保育學者及國際媒體的高度關注，在每年11月至翌年3月秋冬季節之際，成群百萬隻紫斑蝶依不同的方向、相同的路徑集體進行一年一度的遷徙之旅，飛向南台灣低海拔避風山谷中，形成紫斑蝶群聚飛往茂林過冬的生態奇觀。

而紫蝶北返的飛行蝶道又被稱為「蝴蝶的高速公路」，其中西部蝶道為最早被記錄的高雄茂林開始，往北途經寶來、月世界、曾文水庫、台南關子嶺、嘉義達娜伊谷、雲林林內湖本村、彰化八卦山、台中大肚山、苗栗火炎山，最後抵達新竹竹南海邊，而東部蝶道則自台東大武溪口開始，循海岸線北移至花蓮立霧溪口再到宜蘭，最遠甚至可抵達新北市龍洞，可說是傲視全球的世界級生態奇景。

目前在茂林風景區過冬的紫斑蝶品種，約有90%以上是黑褐色翅膀上襯著紫斑如絨布質紋的四種斑蝶，包括小紫斑蝶、端紫斑蝶、圓翅紫斑蝶、斯氏紫斑蝶，還有少數的琉球青斑蝶、小紋青斑蝶、淡小紋青斑蝶、姬小紋青斑蝶、青斑蝶和小青斑蝶等品種，米其林台灣綠色旅遊指南更評選茂林「紫蝶幽谷」列為三星級(最高級)必遊景點，罕見生態現象除了是亞洲唯一、更是台灣國寶，觀光局也於每年11月前後至隔年2-3月間，推出一系列「茂林紫蝶幽谷雙年賞蝶季」活動。