與艾氏樹蛙之外形十分相似，直到1987年才被鑑定為新種。吻端較尖，叫聲較低沉，雌雄體型相差較大，雄蛙2-3cm，雌蛙4-5cm，體色變化較小，體背為灰褐色、黃褐色或赤褐色，絕不像艾氏樹蛙可以變成綠褐色或暗綠色，前肢腋部有一稍大型的黑斑，後肢跗蹠外緣有一列大小相似的白色顆粒突起，都是辨識的重要特徵。乍看很像一隻小蟾蜍，全身有許多小突起，但指端膨大為吸盤，且無腮腺，所以可知是樹蛙。
一般棲息於中低海拔山區及平地灌叢、草叢、水田及池塘邊。生殖期2～9月，在6~7月是高峰，雄蛙常停棲在灌叢或五節芒葉面上鳴叫，以吸引雌蛙，雌蛙在產卵後會將卵與軟泥或厚腐葉層混合埋藏在腐草下，卵粒明顯，外層膠質十分厚。面天樹蛙的叫聲和艾氏樹蛙很像，都是「ㄅ一」聲，但比較響亮，而且常連續發出好幾個急促的「ㄅ一、ㄅ一」。交配之後，雌蛙會帶著雄蛙到落葉堆底下或泥縫中產卵。白天雄蛙很喜歡靜靜的平貼在芒草葉上作日光浴，此時身體顏色會變得很淡，很容易被觀察到。
台灣特有種蛙類，分布在全島2,000公尺以下未受嚴重干擾的中低海拔山區。