Les mâles mesurent environ 10 à 13 cm (4 à 5 po) de long du museau à l’évent, tandis que les femelles mesurent 8 à 11 cm (3 à 4 po . 5 po). La grosse tête est plus large que longue, avec un museau court et arrondi.Les premiers ont un sac vocal interne apparié et trois courtes crêtes de petites épines noires le long de la surface interne du premier chiffre manuel. Les mâles reproducteurs développent également des papilles dermiques – un peu ressemblant à des poils – qui s’étendent le long des flancs et des cuisses. Celles-ci contiennent des artères et on pense qu’elles augmentent la surface dans le but d’absorber l’oxygène (comparativement aux branchies externes du stade aquatique), ce qui est utile car le mâle reste avec ses œufs pendant une période prolongée après qu’ils ont été pondus dans l’eau par la femelle.
L’espèce est terrestre, mais retourne à l’eau pour se reproduire, où des masses d’œufs sont déposées sur des rochers dans des ruisseaux. Les têtards assez musclés sont carnivores et comportent plusieurs rangées de dents cornues. Les adultes se nourrissent de limaces, de myriapodes, d’araignées, de coléoptères et de sauterelles.
La grenouille velue est également remarquable en possédant des « griffes » rétractables (bien que contrairement aux vraies griffes, elles soient faites d’os, pas de kératine), qu’elle peut projeter à travers la peau, apparemment en cassant intentionnellement les os de l’orteil. De plus, les chercheurs ont trouvé un petit nodule osseux niché dans le tissu juste au-delà du bout des doigts de la grenouille. Lorsqu’elle est gainée, chaque griffe est ancrée au nodule avec des brins durs de collagène, mais, comme Gerald Durrell l’a découvert de première main, lorsque la grenouille est saisie ou attaquée, la grenouille rompt la connexion du nodule et force ses os aiguisés à travers la peau.
Il s’agit probablement d’un comportement défensif. Bien qu’un mécanisme de rétraction ne soit pas connu, il a été émis l’hypothèse que les griffes se rétractent ensuite passivement, tandis que le tissu endommagé est régénéré.
David Wake, chercheur en amphibiens et biologiste de l’Université de Californie à Berkeley, affirme que ce type d’armes semble être unique dans le règne animal (bien que la grenouille Otton possède un « pic » similaire dans son pouce). David Cannatella, herpétologiste à l’Université du Texas à Austin, se demande également si les protubérances osseuses sont destinées au combat. Ils pourraient permettre aux pattes d’une grenouille « d’avoir une meilleure adhérence sur tout habitat rocheux dans lequel elle pourrait se trouver », dit-il.