A primera vista, las ranas parecen bastante indefensas debido a su pequeño tamaño, movimiento lento, piel delgada y la falta de estructuras defensivas, tales como espinas, garras o dientes. Muchas usan el camuflaje para evitar la detección, su piel suele estar manchada o rayada en colores neutros que le permiten a una rana estacionaria combinar con su entorno. Algunas pueden hacer prodigiosos saltos, a menudo en el agua, lo que les ayuda a evadir posibles atacantes, mientras que muchas tienen otras adaptaciones y estrategias de defensa.
La piel de muchas ranas contiene sustancias tóxicas leves, llamados bufotoxinas que las hacen desagradables para los potenciales depredadores. La mayoría de los sapos y las ranas tienen grandes glándulas venenosas, las glándulas parótidas, que se encuentran en el lado de la cabeza detrás de los ojos y otras glándulas en otras partes del cuerpo. Estas glándulas secretan moco y una serie de toxinas que hacen a las ranas resbaladizas y de mal gusto o venenosas. Si el efecto nocivo es inmediato, el depredador puede terminar su acción y la rana puede escapar. Si el efecto se desarrolla más lentamente, el depredador puede aprender a evitar a esta especie en el futuro. Las ranas venenosas tienden a anunciar su toxicidad con colores brillantes, una estrategia adaptativa conocida como aposematismo. Las ranas venenosas de la familia Dendrobatidae hacen esto. Por lo general son de color rojo, naranja o amarillo, a menudo en contraste con marcas negras en el cuerpo. La rana Allobates Zaparo no es venenosa, pero imita la apariencia de dos especies tóxicas diferentes, un esfuerzo por engañar a los depredadores. Otras especies, como el sapo de vientre de fuego Europeo (Bombina Bombina), tienen su advertencia de color debajo. Ellos lo muestran cuando son atacados, adoptando una postura que expone el colorante vivo en su vientre.
Algunas ranas, tales como las ranas dardo venenosas, son especialmente tóxicas. Los pueblos nativos de América del Sur extraen el veneno de estas ranas para aplicarlas a sus armas para la caza. Hay por lo menos dos especies de ranas en América tropical (Eleutherodactylus gaigei y Lithodytes lineatus) que imitan la coloración de las ranas venenosas dardo para la auto-protección. Algunas ranas obtienen los venenos de las hormigas y otros artrópodos que comen.
Otras, como las ranas corroboree australianas (Pseudophryne corroboree y Pseudophryne pengilleyi), pueden sintetizar los alcaloides ellos mismos. Los productos químicos implicados pueden ser irritantes, alucinógenos, convulsivos, venenos nerviosos o vasoconstrictores. Muchos depredadores de ranas se han adaptado para tolerar los altos niveles de estos venenos, pero otras criaturas, incluyendo a los seres humanos, pueden verse gravemente afectados.
Algunas ranas usan faroles o engaños. El sapo común europeo (Bufo bufo) adopta una postura característica cuando es atacado, inflando su cuerpo y colocándose de pie con sus cuartos traseros levantados y la cabeza agachada. La rana toro (Rana catesbeiana) se coloca en cuclillas hacia abajo con los ojos cerrados y la cabeza inclinada hacia adelante cuando se ven amenazados. Esto coloca a las glándulas parótidas en la posición más eficaz, las otras glándulas en su espalda comienzan a supurar secreciones nocivas y las partes más vulnerables de su cuerpo están protegidas. Otra táctica utilizada por algunas ranas es “gritar”, el ruido fuerte repentino tiende a asustar a los depredadores. La rana arborícola gris (Hyla versicolor) hace un sonido explosivo que a veces repele a la musaraña. A pesar de que los sapos son evitados por muchos depredadores, la serpiente de liga común (Thamnophis sirtalis) se alimenta regularmente en ellos. La estrategia empleada por los sapos americanos juveniles (Bufo americanus) al ser abordado por una serpiente es agacharse y permanecer inmóvil. Esto suele tener éxito con la serpiente que pasaba y no ha detectado al sapo, si se encuentra en la cabeza de la serpiente, sin embargo, el sapo saltará lejos.