Nagy kidudorodó vörös szemüknek köszönhetően nem nehéz felismerni a vörös szemű levelibékákat. Ezt az idegenszerű tulajdonságot egy “meglepő színezés” nevű védekező mechanizmus. Amikor a béka lehunyja a szemét, zöld szemhéja segít beolvadni a lombos környezetbe. Ha az éjszakai békához nappal alvás közben közelítünk, hirtelen kinyílt szeme egy pillanatra megbénítja a ragadozó, amely néhány másodpercig biztosítja a békának a menekülést. A békák szeme azonban nem az egyetlen divatos kijelentésük Szemük ragyogása érdekében ezeknek a békáknak világos mészzöld testük van, amelyeken néha sárga vagy kék utalások vannak. Hangulatuk szerint a vörös szemű levelibékák akár sötétzöld vagy vörösbarna színűvé is válhatnak. Fehér hasuk és torkuk van, de az oldaluk kék, fehér szegélyekkel és függőleges fehér rudakkal. Lábuk élénkpiros vagy narancssárga. Az ügyes hegymászóknak, a vörös szemű levelibékáknak csészeszerű lábtalpak vannak, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy napjaikat az esőerdő lombkoronájához ragaszkodva töltsék el, éjszakáikat pedig rovarokra és kisebb békákra vadásszák. A hím vörös szemű levelibékák két hüvelyk, a nőstények pedig három hüvelyk hosszúak lehetnek.