La historia nomenclatural y sistemática de esta familia es resumida por Frost (2026 y en adelante).

El nombre genérico deriva del sustantivo griego telmat, que significa agua estancada o pantano, y del sustantivo griego bios, que significa vida. El género gramatical es masculino. El nombre vernáculo utilizado aquí es Kayla. Otros nombres aplicados a Telmatobius se indican en la sección de Nombres comunes (Nombres indígenas y vernáculos).

Las ranas del género Telmatobius constituyen un linaje monofilético, diagnosticado sobre la base de evidencias moleculares y de características morfológicas de los adultos y renacuajos. La lengua está parcialmente libre en su parte posterior y presenta dientes en forma de colmillos implantados en la mucosa labial. En las larvas, el disco oral no presenta escotaduras y las papilas laterales submarginales forman una hilera continua en ambos labios. En la cavidad oral, las papilas laterales infralabiales tienen forma de palpos comprimidos, con proyecciones en el margen libre de las papilas, y pueden existir hasta tres papilas linguales. Además, el condrocráneo carece de una comisura cuadratoorbital. Estas ranas son habitantes acuáticos y semiacuáticos de lagos, arroyos y humedales.

El género comprende 61 especies, tres de las cuales habitaban anteriormente en Ecuador.

Telmatobius se encuentra en los Andes de Ecuador, Perú, Bolivia, Chile y Argentina.

Darst y Cannatella (2004) analizaron los genes mitocondriales de ARN ribosomal 12S y 16S de las especies ecuatorianas Telmatobius niger y T. vellardi, y reportaron distancias genéticas relativamente pequeñas entre estos dos taxones. Faivovich et al. (2014) los consideraron especies hermanas. Sin embargo, el análisis filogenético molecular de Pyron y Wiens (2011), que incluyó 17 especies de Telmatobius, indicó que no son especies hermanas. Trueb (1979) describió e ilustró detalladamente la osteología de las especies ecuatorianas. Aquí se ilustra el cráneo de T. niger. Las tres especies ecuatorianas de este género posiblemente están extintas (véase la sección Lista Roja de Anfibios en Ecuador: «Pérdida trágica: la extinción de las ranas acuáticas altoandinas de Ecuador, Telmatobius»).