Впродовж десятків мільйонів років, починаючи з мезозойської ери, будова морських черепах залишалася практично незмінною. Для їх зовнішнього вигляду характерна наявність плоского обтічного спинно-черевного панциря, двох задніх лап і розвинених передніх ласт. Різні представники черепах даної родини відрізняються деталями анатомічної будови: префронтальною лускою, кількістю і формою щитка карапакса і іншими.
Морські черепахи володіють неабиякими здібностями в навігації, імовірно орієнтуючись по магнітному полю Землі. Вони здатні безпомилково повернутися на місце свого народження після багатьох років. Особливо виділяється тихоокеанська черепаха Рідлі (Lepidochelys olivacea): представники цього виду збираються для спаровування в один день на якомусь пляжі і багато тисяч черепах практично одночасно відкладають мільйони яєць; даний феномен відомий як «arribada» (ісп. пришестя). Атлантична черепаха Рідлі (Lepidochelys kempii), що знаходиться на межі зникнення, загалом розмножується всього лише на одному пляжі світу, що знаходиться в Коста-Риці.
Середня тривалість життя морських черепах зазвичай становить близько 80 років. Статева зрілість у самок наступає приблизно в 30 років, коли вони перший раз в житті повертаються на пляж, де колись вилупилися. Протягом всього періоду гніздування, який трапляється раз в два або чотири роки, самка відкладає від чотирьох до семи кладок кількістю 150—200 яєць. Спаровування черепах відбувається у воді, в прибережній зоні, часто кількість сперми, отриманої самкою, вистачає на декілька кладок.
Іноді в кладках зустрічаються незапліднені яйця, але нечасто. Інкубаційний період триває близько двох місяців і безпосередньо залежить від температури піску, в який зарита кладка. Так само від температури залежить і майбутня стать черепашок, самці народжуються лише в певному температурному «поясі», поза яким вилуплюються самки (або дитинчата гинуть унаслідок дуже низької або високої температури). По закінченню інкубаційного періоду, маленькі черепахи пробивають шкаралупу спеціальним яєчним зубом і вибираються на повітря крізь товщу піску.
Спосіб створення кладки однаковий серед всіх видів морських черепах: самка шукає відповідне місце на пляжі і починає розгрібати пісок задніми лапами, поки не утворюється кругла виїмка 40—50 сантиметрів в глибину. У цю ямку самка і відкладає яйця (їх кількість залежить від багатьох чинників), після чого засипає піском і акуратно утрамбовує, роблячи кладку якомога більш непомітною. Весь процес займає близько години, після чого самка повертається в океан і більше не піклується про своє потомство.
Вже на першому етапі смертність серед дитинчат, що вилупилися, надзвичайно висока. Більшість черепашат, що вибралися з піску, так ніколи і не досягнуть пелагічних вод, оскільки більшість з них буде з'їдена сухопутними хижаками, а інших чекатимуть морські. Відсоток черепах, що досягають статевої зрілості, на кожну кладку не перевищує сотих доль, що є серйозною перешкодою до відновлення їх популяції.
Впродовж достатнього довгого часу процес дорослішання морських черепах був мало вивчений. Проте за останні 20 років відбулися істотні переміщення у вивченні зеленої морської черепахи, і в 2007 році було доведено, що перші п'ять років після свого народження зелені черепахи проводять в так званих саргассових «ложах» (англ. Sargassum bed), крупних вільно-плаваючих водоростевих утвореннях. В умовах відсутності «лож», черепахи швидше за все проводять перші роки життя поблизу пелагічного апвелінгу вод. Характерною особливістю поведінки морських черепах на той момент є хижий спосіб життя, вони харчуються зоопланктоном і дрібним нектоном, а після даного етапу життя практично всі черепахи стають травоїдними.
Філогенічна кладограма, створена за Lynch and Parham (2003)[1] and Parham and Pyenson (2010).[2]
Pancheloniidae (=Cheloniidae sensu lato)
Це незавершена стаття з герпетології.
