Según Caminer et al. (2017), Dendropsophus bifurcus es el taxón hermano de D. manonegra, mientras que Pirani et al. (2020) consideran a D. rossalleni como el taxón hermano de D. bifurcus. Sin embargo, se necesita un análisis que incluya a las tres especies. De la Riva et al. (2000) señalaron diferencias considerables entre las poblaciones de Ecuador y Bolivia. Un ejemplar del Río Hollín, Provincia Napo (Fig. 7.92), difiere por carecer de franjas dorsolaterales. Se requiere mayor muestreo en esta población para confirmar su identificación como D. bifurcus. En Santa Cecilia, Provincia Sucumbíos, Dendropsophus bifurcus y D. reticulatus frecuentemente cantaban desde los mismos estanques al mismo tiempo. Además de la diferencia de tamaño, existen diferencias notables en tres parámetros de sus cantos de anuncio. Dendropsophus bifurcus tiene una tasa de pulsos más lenta, una tasa de repetición de notas más rápida y una frecuencia dominante más alta (Duellman, 1978).

La piel del dorso es lisa; la del vientre es granular. El hocico es ampliamente redondeado en vista dorsal y truncado en perfil. Una membrana axilar extensa se extiende casi hasta el codo. Los dedos de las manos están palmeados basalmente, y los dedos de los pies están palmeados en aproximadamente dos tercios.

Un renacuajo típico en Estadio 32 de Santa Cecilia, Provincia Sucumbíos, Ecuador, tiene una longitud corporal de 9.5 mm y una longitud total de 31.0 mm. En vista dorsal, el cuerpo es en forma de violín, con el hocico truncado. En vista lateral, el cuerpo es ovoide y más alto posteriormente; el hocico es agudamente redondeado. Los ojos son grandes y están situados lateralmente. Las narinas están aproximadamente a mitad de camino entre la punta del hocico y las órbitas. La apertura del espiráculo sinistral está dirigida hacia atrás y arriba en la línea media, aproximadamente a la mitad de la longitud del cuerpo. Las aletas caudales son moderadamente altas; la musculatura caudal, a la mitad de la longitud de la cola, mide aproximadamente tres cuartas partes de la altura de la aleta dorsal en ese punto. La aleta dorsal se origina en la unión de la musculatura caudal con el cuerpo. La cola termina en un filamento largo, presentando así una cola xificerca. El disco oral es terminal y carece de pliegues laterales. La parte media del labio anterior es desnuda; en otras partes hay una sola fila de papilas labiales grandes y romas. Las vainas mandibulares son moderadamente robustas y finamente aserradas; carecen de dientes. El dorso del cuerpo es de color bronceado y presenta una amplia franja negra a lo largo del borde. Debajo de esta franja negra hay una franja color crema metálico. El vientre es blanco plateado con tres franjas longitudinales negras. La musculatura caudal y la parte distal de la aleta dorsal son negras; una franja crema está presente en la parte anterior de la musculatura caudal. El extremo de la cola y las demás aletas son de color crema con motas negras en la aleta dorsal. El iris es de color bronce rojizo.