Malgré sa taille impressionnante pouvant atteindre 17 centimètres, la femelle du phasme géant dilaté possède une capacité de camouflage exceptionnelle. Sa couleur jaune-vert et la structure de son corps, semblable à une feuille, lui permettent de se fondre parfaitement dans la végétation des forêts tropicales.
Cette espèce présente un dimorphisme sexuel marqué : alors que les femelles sont plus grandes et de couleur verdâtre, les mâles restent nettement plus petits, plus minces et présentent une coloration brune. Les deux sexes possèdent deux paires d'ailes, mais seuls les mâles sont capables de voler.
Une particularité biologique de cette espèce réside dans l'apparition occasionnelle de la gynandromorphie : il s'agit d'individus dont le corps est composé, pour moitié, de cellules femelles et, pour l'autre moitié, de cellules mâles. Ce phénomène rare explique pourquoi les gynandres présentent une coloration divisée en deux parties.
Une femelle peut pondre jusqu'à 150 œufs au cours de sa vie. Ceux-ci sont déposés directement dans le sol à l'aide de l'ovipositeur (aiguillon de ponte).
Cette espèce peut se reproduire aussi bien par voie sexuée que par parthénogenèse (reproduction asexuée). Cette dernière ne se produit toutefois qu'en l'absence de mâles.
Les œufs mesurent jusqu’à 7 mm de long et les juvéniles (nymphes) n’éclosent qu’au bout d’environ 7 à 12 mois, ce qui est une longue période par rapport à d’autres phasmes. Les nymphes qui viennent d'éclore mesurent environ 2 centimètres de long et il est déjà possible de distinguer les deux sexes.
Au cours de leur croissance, ces animaux subissent plusieurs mues : les femelles en subissent six au total et les mâles cinq. Ils atteignent le stade adulte au bout d'environ un an. À ce stade, leur durée de vie est de 6 à 12 mois.
Face à des menaces, les phasmes géants dilatés adoptent une posture défensive : ils redressent leur abdomen et tendent leurs pattes postérieures épineuses vers le haut afin de dissuader les agresseurs. Leur corps est parsemé d'épines acérées. De plus, elles sont dotées de griffes d'escalade au niveau des pattes. Celles-ci leur permettent non seulement de grimper plus facilement aux branches, mais peuvent également servir, en cas d'urgence, à repousser les prédateurs.
