대벌레의 수컷은 몸체가 가늘고 색깔은 담갈색이며 가슴 등 쪽에 뚜렷하지 않은 붉은 띠가 있다. 암컷은 곤충계의 카멜레온으로 착각할 정도로 주변의 환경에 맞게 몸의 색깔을 변화시킬 수 있다. 알인 상태로 겨울잠을 자며 3월 하순~4월에 부화한다. 대부분의 곤충은 암수 모두 같은 탈피 과정을 거치지만 암컷은 6회, 수컷은 5회 탈피하며, 6월 중하순에 성충이 되어 11월 중순까지 산다. 1일 산란수는 14개 이내이며 1마리 당 600-700개 정도를 낳는다.
또한 대벌레는 의태술의 대가다. 적이 근처에 있으면 다리를 늘어뜨리고 꼼짝을 않는다. 그 모습이 마치 나뭇가지와도 같아서 '대벌레'라고 불리는 것이다. 자벌레의 상위 호환이라고 보면 이해하기 쉽다. 새나 작은 동물에게 위협을 느끼면 다리를 자르고 도망을 가는데, 수컷은 암컷보다 민첩해서 확률적으로 잡히지 않는다. 이 곤충은 2021년, 지구온난화로 인한 기후 이상으로 서울과 군포를 비롯한 특정 도시에서 대거 발견되어 정부지침에 따라 방역작업이 착수되기도 했다.