Le Nematolebias papilliferus réside naturellement dans des mares temporaires et des petites lagunes saisonnières d'environ 50 cm de profondeur. Dans son environnement, le fond est recouvert de terre brun-rougeâtre compact. Ces bassins sont secs deux fois par an, une fois en hiver, généralement de juillet à août, et de nouveau en été, généralement de février à mars.
L'eau y est assez claire, elle est teintée de jaune ou brun-orange foncé.
C'est un poisson totalement adapté à ces sécheresses. Les adultes pondent des œufs qu'ils enfouissent dans la tourbe. Lors de la sécheresse, les œufs restent protéger dans le sol jusqu'à l'arrivée des prochaines averses. Dès les premières gouttes, une partie des alevins éclosent.