Cercana a Phyllomedusa trinitatis y P. neildi (filogenia molecular Duellman et al., 2016). Barrio-Amorós et al. (2019) cuestionan presencia de P. tarsius sensu stricto en Venezuela; podrían ser especie no descrita. Székely et al. (2016) ampliaron registro altitudinal en Ecuador. Phyllomedusa coelestis (Cope, 1874) descrita en Moyabamba, Perú; registrada en Jatun Sacha, Napo, Ecuador (Vigle, 2008) sobre la base de dos ejemplares no colectados. Foto de uno coincide con patrón de coloración de subadulto de P. tarsius (Figura 1.50), con manchas naranjas en flancos inferiores; se excluye de fauna ecuatoriana. Comparación con holotipo en Loreto, Perú (ANSP 11384) mostró diferencias menores (rasgos dérmicos por preservación, presencia/ausencia de hendiduras vocales y tamaño); P. coelestis podría ser sinónimo junior de P. tarsius.

El pico se inclina anteroventralmente en ambos sexos; en machos es angular dorsalmente y en hembras redondeado. Las glándulas parotoides son redondeadas y se extienden hasta la mitad del cuerpo o sacro. La piel dorsal es áspera; la de los miembros posteriores es tuberculada en individuos grandes. Los discos son moderadamente grandes; no hay membrana interdigital y el primer dedo del pie es más largo que y oponible al segundo. No hay calcares.

Basado en estadio 36, Santa Cecilia, Sucumbíos, Ecuador. Longitud corporal 18 mm, total 50 mm. Cuerpo ovoide, tan ancho como alto, más profundo posteriormente; pico truncado; ojos grandes, separados, laterales; narinas anteriores casi al pico; espiráculo sinistral posterior ~mitad del cuerpo; tubo anal dextral corto; musculatura caudal robusta proximalmente, afilando hacia el extremo; aleta dorsal poco profunda, posterior 2/3 de la cola; aleta ventral menos profunda, llega al extremo; cola ~64% LT. Boca terminal pequeña, sin pliegues laterales; labio superior desnudo; papilas labiales una fila lateral, dos ventrales; pico superior e inferior moderadamente robustos, serraciones gruesas; pico superior arco estrecho, inferior V. Dos filas superiores y tres inferiores de dentículos; segunda superior ampliamente interrumpida medialmente. Dorso y cola pálido tan; lados y vientre verde metálico; iris bronce.