Os membros deste grupo têm a particularidade de produzirem toxinas potentes que se encontram na sua pele. A espécie com a toxina mais venenosa é a Phyllobates terribilis, que se iguala com o veneno da vespa do mar.
Mais de 100 toxinas foram já identificadas nas secreções cutâneas de membros deste grupo, especialmente no género Dendrobates e Phyllobates. Os membros deste último género produzem uma neurotoxina potente denominada batracotoxina. Apenas 40 microgramas desta substância podem ser fatais.Algumas tribos indígenas da América do Sul utilizam estas toxinas, colocando na ponta das setas utilizadas em caçadas, daí o nome em inglês poison dart frogs.
Algumas das espécies adquirem a capacidade de produção de tóxinas em parte devido a factores alimentares, nomeadamente devido à ingestão de formigas. Estas formigas, por sua vez, alimentam-se de espécies de plantas com propriedade tóxicas
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