L'isolement des populations parmi les grands systèmes fluviaux a provoqué l'émergence de nombreuses sous-populations aux coloris variés. Le corps est typiquement de brun à verdâtre, avec des reflets irisés ou bleutés. La partie inférieure est argentée à jaunâtre. La bande latérale médiane est plus foncée. Chez les mâles, plusieurs barres sombres sont souvent présentes sur les flancs. Ces poissons excèdent rarement les 11 cm dans la nature.
Facilement discernable, les mâles sont plus grands et colorés que les femelles. Ses dernières possèdent un corps plus élancé et des nageoires plus pointues. Les nageoires dorsales et anales des mâles matures sont particulièrement colorées, avec des nuances allant du jaune au rouge foncé / brun.
Ces poissons vivent typiquement en groupe dispersé dans les eaux claires des ruisseaux de forêt tropical. Ils se nourrissent principalement de microorganismes aquatiques, de larves et d'insectes terrestres (fourmis, coléoptère...). Non ou peu territoriaux, ces poissons suivent un mode de vie plutôt grégaire, sans agressivité particulière entre congénères.
Le poisson arc-en-ciel rayé est un poisson ovipare qui pond en eau libre. La maturité sexuelle est atteinte dès 4 cm pour les femelles, 5 cm chez les mâles.
Chilatherina fasciata est un poisson tropical d'eau douce originaire du nord de la Nouvelle-Guinée. Il est communément appelé poisson arc-en-ciel rayé ou poisson arc-en-ciel orange. Il est morphologiquement proche du congénère C. pagwiensis mais le dépasse en taille et en nombre de rayons au niveau des nageoires. Comme ces proches cousins, C. fasciata est un poisson omnivore avec une tendance insectivore. Cette espèce est parfois rencontrée dans le milieu aquariophile, en particulier chez les spécialistes des Melanotaeniidae.