Est une espèce d’amphibiens de la famille des phyllomedusidae, elle mesure jusqu’à 59 mm pour les mâles et jusqu’à 77 mm pour les femelles.
Sa face dorsale varie du vert feuille au vert foncé. Ses flancs sont bleu foncé, violet ou brun et sont marquées de barres obliques verticales jaunes ou crème. Ses membres sont teintés de bleu ou d’orange. Sa face ventrale est blanche. Ses yeux, globuleux, sont rouges et ont des pupilles verticales.
La peau de son dos comme de son ventre est lisse. Les juvéniles sont capables de changer de couleur passant du vert le jour à violacé ou brun rougeâtre la nuit. Leurs yeux sont davantage jaunes que rouges et leurs flancs sont dépourvus de marques claires.
Ses yeux rouges aux pupilles verticales sont à l’origine de son nom. Ses mœurs sont nocturnes. Ses prédateurs sont des oiseaux nocturnes, des chauves-souris et des serpents qui la consomment malgré la présence de substances toxiques dans sa peau.
Les embryons de la rainette aux yeux rouges ont démontré une plasticité phénotypique, leur permettant d’éclore de manière précoce en réponse à un danger pour se protéger. Des expériences ont montré qu’en cas d’attaque de la part de serpents (Leptodeira), les œufs avaient éclos rapidement, permettant aux têtards de leur échapper et de rejoindre l’eau, où leurs chances de survie sont plus élevées.
