Le Phyllobate lugubre est une petite grenouille terrestre diurne, mesurant environ 2,5 cm de long. Son corps est noir avec deux bandes longitudinales jaunes à orange vif sur le dos, et des marbrures bleu-vert sur les flancs et les membres. Cette espèce vit dans les forêts humides de plaine, souvent près des cours d'eau lents, entre 10 et 650 m d'altitude. Elle se nourrit principalement de petits invertébrés comme les fourmis et les araignées. Bien que sa peau contienne des alcaloïdes toxiques, notamment des batrachotoxines, leur concentration est faible et parfois indétectable. Le Phyllobate lugubre est classé en préoccupation mineure par l'UICN, mais il est menacé localement par la déforestation et la pollution.