庭の柑橘類で見つかるアゲハチョウの仲間において、最も混同されやすいのがナミアゲハとの決定的な違いです。両者は同じミカン科植物を好むため同一の樹木上で同時に見つかることも珍しくありませんが、細部の特徴を観察すれば素人でも確実に鑑別できます。
まず、卵から孵化したばかりの1齢から4齢幼虫（若齢幼虫）の段階におけるクロアゲハの幼虫 見分け方として、体表の艶と白斑の位置が挙げられます。ナミアゲハの若齢幼虫は腹部第4節から第6節にかけて明瞭な「V字型」の白い鞍状斑紋が入ります。対してクロアゲハの若齢幼虫は、白斑の境界がやや不規則で、全体的に黒褐色が濃く、背面の突起（肉状突起）がナミアゲハよりも発達してゴツゴツとした質感を持っています。
劇的な脱皮を経て緑色になる5齢（終齢）に達すると、差異はさらに顕著になります。クロアゲハ 終齢幼虫の模様は、胸部後方の環状線（目玉模様をつなぐ黒い横帯）が褐色を帯びた暗色で縁取られ、腹部側面に走る斜めの帯模様（斜帯）が白と茶褐色のモザイク状の複雑な網目模様を描きます。ナミアゲハの斜帯がすっきりとした黒と黄緑のラインであるのに対し、クロアゲハは非常に重厚で渋みのある模様を呈するのが特徴です。
そして、最も確実な判別基準となるのがクロアゲハの幼虫 臭角の特徴です。危険を感じた際に頭部胸部間から突き出す肉質の角（臭角）の色は、ナミアゲハが「鮮やかな黄色から橙色」であるのに対し、クロアゲハは目を引く「深紅色（ルビーレッドから赤紫色）」をしています。威嚇時に立ち上る柑橘系の刺激臭とともに現れるこの鮮烈な赤色は、クロアゲハである動かぬ証拠となります。
