周期蝉的生命周期为13年和17年。科学家普遍认为的原因是，首先这两个周期都很长，因为周期蝉出现于距今180万年前，那时北美气温低，有时会遇到冷夏，成年蝉需要高温，因此长生命周期可以提高成活率。其次这两个周期都是质数，即它们的周期与其他掠食者的周期之间的最小公倍数等于两者的积，这样可以避开其他种类的掠食者。如果不是质数，那么最小公倍数就会小于两者的积，换言之就有更多机会和自己天敌的生命周期相重叠，降低族群数量。[8]今假设17年蝉的天敌生命周期是5年，则两者要17×5=85年才能遇到一次。又假设一种13年蝉与一种17年蝉在同一地点竞争资源，需13×17=221年才会碰头一次。而最近一次17年蝉与13年蝉同时破土的事件发生于2024年，上一次是在1803年，下一次就要等到2245年。[9][10]
孟菲斯大学的考克斯（Randel T. Cox）和阿肯色州大学的卡尔顿（C.E. Carlton）经过计算证明周期越长，成活率越高。假如在1500年的时间里，每50年会出现一次冷夏。7年蝉的成活率是7%，11年蝉的成活率是51%，17年蝉的成活率是96%。
周期蝉破土而出时可被病原真菌蝉团孢霉感染，此感染会使其腹部充满真菌的孢子，最终失去包括生殖器（英语：Insect reproductive system）在内的腹部组织而不孕[11]，并可散播孢子感染其他的蝉，因而有“飞行的死亡盐罐”之称[12]。