Cette espèce se trouve en Colombie, dans le sud-est du Venezuela et dans le nord du Brésil.

Elle vit dans les forêts tropicales humides de basse altitude où les températures atteignent souvent les 30 °C voire plus. Généralement, elle se déplace sur le sol humide de la forêt, affectionnant les pierres, les troncs ou les racines des arbres.

En milieu naturel les Dendrobates se nourrissent d’invertébrés, fourmis, coléoptères, myriapodes, acariens.

La Dendrobate jaune et noir est l’une des plus grandes espèces du genre Dendrobates, les spécimens adultes ayant une longueur moyenne de 31 à 50 mm. Cette grenouille pèse en moyenne 3 grammes.

Ses doigts se terminent par de petites ventouses qui lui permettent de s'agripper aux roches, aux branches et aux feuilles.

Il y a peu de dimorphisme sexuel entre les mâles et les femelles.

La saison de reproduction s'étend de février à mars. Au début de cette période, les mâles font des vocalises pour se faire remarquer des femelles. Après l'accouplement, la femelle pond, à plusieurs reprises, de 2 à 12 œufs. Elle libère ainsi jusqu'à 1 000 œufs par an. Quand les œufs éclosent, les têtards grimpent sur le dos du mâle en s'y accrochant avec leurs dents.

Un simple toucher peut causer l'empoisonnement et même la paralysie. Les indigènes de l'Amazonie humectaient la pointe de leurs flèches avec la toxine de cette rainette pour chasser à la sarbacane et se nourrir. Les dendrobates noir et jaune jouent un rôle écologique très important en contrôlant les populations de petits insectes.