De boomkikker wordt ongeveer 3 tot 4 centimeter lang, de vrouwtjes worden gemiddeld iets groter dan de mannetjes tot 4,5 cm en bereiken in uitzonderlijke gevallen 5 cm. Een typisch kenmerk van de boomkikker is de heldere, groene kleur en het ontbreken van vlekken of strepen op de rug. De kleur is meestal lichtgroen, maar kan ook groengrijs tot geelbruin of bruin zijn, afhankelijk van de temperatuur en de gemoedstoestand van de kikker.

In Nederland is deze soort zeldzaam. De Achterhoek in Gelderland heeft de grootste populatie van het land, doorlopend in de populatie in Oost-Twente in Overijssel.

De boomkikker plant zich voort van april tot juli. De mannetjes begeven zich gedurende deze tijd meer op de bodem en in het water terwijl ze op een vrouwtje wachten. Ze kwaken hierbij luidruchtig en het geluid draagt ver: het kan tot op een kilometer afstand gehoord worden. De mannetjes kwaken niet door elkaar heen, maar stemmen het geluid op elkaar af zodat ze beter te horen zijn. Ze zitten altijd minstens 30 tot 40 centimeter uit elkaar.

Het voedsel bestaat uit allerlei insecten, meestal tweevleugeligen of andere vliegende insecten zoals kevers en wantsen, die met de lange tong worden gevangen of worden besprongen. Vooral vliegende insecten worden gegrepen, waarschijnlijk vanwege het lenige lichaam van de boomkikker, het vermogen om zich vast te hechten na een sprong en de stevige achterpoten waarmee een relatief grote sprong kan worden gemaakt.