Esta família extremamente grande e diversificada de rãs arbóreas contém quatro subfamílias, em aproximadamente 38 gêneros, com mais de 700 espécies. A distribuição é ampla, com hylids ocorrendo em toda a América do Norte temperada e nos neotrópicos, incluindo as ilhas do Caribe. Os hylids também são predominantes na Austrália e na Papua Nova Guiné. O gênero Hyla é conhecido da Eurásia temperada, Japão, e da ponta norte da África.
A única sinapomorfia conhecida para Hylidae é a falange terminal em forma de garra, que todos os hylids exceto Allophryne têm. Como os centrenóides e pseudídeos, os hílidos têm um elemento intermediário entre a última e a última falange (que pode ser cartilaginosa, ossificada, ou ausente na Ciclorana). Por serem arborícolas, as almofadas dos pés estão normalmente presentes. Dentro de Hylidae, há exceções para quase todos os caracteres morfológicos comuns. A maioria, mas não todos, os hylids têm um omosternum cartilaginoso, um maxilar dentado e premaxilar, palatinos mas sem parahyoid, pupilas horizontais, pés de cama, e girinos tipo IV com dentículos. Uma espécie (Gastrotheca guentheri) é o único sapo conhecido por ter dentes no maxilar inferior. O número de diploides varia de 22-30; o tamanho varia de 17-140 mm.
Diversidade de histórias de vida é a regra nos hylids. Embora a maioria dos hílidos sejam arbóreos, com fortes habilidades de salto, formas aquáticas e fósseis também são conhecidas neste grupo. Durante períodos secos, os hílidos fósseis podem formar casulos lipídicos ao seu redor para prevenir a dessecação. Algumas rãs arbóreas australianas (Pelodryadinae) são totalmente terrestres. Entre as rãs foliares (Phyllomedusinae), os ovos são geralmente depositados nas folhas acima dos lagos, onde as mães os mantêm molhados, urinando sobre eles. As crias recém-nascidas caem na água abaixo. Os girinos tendem para a escola, e são alimentados por filtros. As mães hemifractinas carregam os ovos nas costas ou em bolsas altamente vascularizadas. A maioria das espécies apresenta um desenvolvimento directo, enquanto outras passam por uma fase de girino não alimentado. As rãs da subfamília Hylinae exibem a mais ampla gama de histórias de vida. Membros de alguns gêneros depositam ovos em bromélias, nas quais as crias se desenvolvem através de metamorfoses. Em casos raros, as mães alimentam os seus girinos com ovos tróficos. Os girinos de algumas espécies são coloridos de forma brilhante, uma característica rara entre os anuros. Outros gêneros hyline têm elaborados ossos do crânio que formam uma espécie de capacete. Estes sapos cabeça de casquinha usam suas cabeças ósseas para selar as entradas das tocas, reduzindo assim a perda de água por evaporação.
Pois comuns em grande parte de sua variedade, os hylids só raramente são usados pela população local. Uma exceção é o uso de toxinas de pele filomedusina por populações aborígines na América do Sul. Embora o desenvolvimento glandular extensivo não seja típico entre os hylids, Phyllomedusa bicolor produz peptídeos que são usados pelos caçadores para induzir euforia, o que se pensa melhorar as habilidades de caça.
Hylids são inequivocamente colocados na Neobatrachia, mas as relações entre as famílias destes sapos “avançados” são controversas na melhor das hipóteses. A maioria dos autores identifica uma superfamília, alternadamente chamada Bufonoidea ou Hyloidea, que inclui todos os neobatrachianos que não são Ranoides ou Microhyloids. O grupo Bufonoidea é assim, na melhor das hipóteses, esquemático. Vários pesquisadores apresentaram evidências de que Hylidae, Pseudidae e Centrolenidae são um grupo monofilético, baseado em grande parte na presença compartilhada de elementos intercalares. Pesquisas em separado propuseram uma relação hylid – centrolenídeo (excluindo Pseudidae), e outros propuseram um clade hylid – centrolenídeo – bufonídeo. Além disso, Hylidae em si não é provavelmente um grupo monofilético. Três das quatro subfamílias são bem diagnosticadas, mas a quarta, Hylinae, não é. A alophryne hyline foi por vezes colocada numa família separada (Savage 1973), o que pode tornar os Hylidae monofiléticos. A relação da subfamília australiana Pelodryadinae com os outros hylids também é questionável.
Several fossil hylids são conhecidos. Os fósseis de Mioceno e Plioceno são conhecidos da subfamília Pelodryadinae na Austrália, e os fósseis de Hylinae são conhecidos de tão longe quanto o Oligoceno na América do Norte. Outros fósseis são conhecidos da Europa e da América do Sul. Nenhum fóssil é conhecido das outras duas subfamílias.
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