Der Eichenprozessionsspinner besitzt eine Vielzahl natürlicher Feinde. Einige entfalten jedoch erst ihre Wirkung nach mehreren Jahren, so zum Beispiel Ei- und Raupenparasiten oder auch räuberische Käferarten wie der Puppenräuber. Auch der Kuckuck kann die behaarten Raupen, trotz der für Menschen gefährlichen Brennhaare, verspeisen.