Żółw morski to jedyny żółw, który nie potrafi schować głowy, nóg ani ogona do pancerza. Jego kończyny są na stałe przekształcone w płaskie płetwy: przednie, silniejsze, napędzają go jak skrzydła ptaka; tylne działają jak stery. Rodzina Cheloniidae liczy sześć gatunków o długości karapaksu od 58 do 140 cm i masie do 500 kg, spotykanych we wszystkich ciepłych i umiarkowanych morzach świata. Większość życia spędzają na otwartej wodzie, tylko od czasu do czasu podpływając w pobliże raf, a na ląd wychodzą wyłącznie samice, i to tylko po to, by złożyć jaja.
Najczęściej pod wodą trafisz na dwa gatunki. Żółw zielony, zwany też jadalnym (Chelonia mydas), ma karapaks 0,9-1,2 m i jako jedyny wśród żółwi morskich żywi się głównie roślinnie: algami i trawami morskimi. Żółw szylkretowy (Eretmochelys imbricata) jest nieco mniejszy: dorasta do około 1,3 m długości i 80 kg. Żeruje na gąbkach i innych bezkręgowcach raf koralowych; na rafy przenosi się z otwartego oceanu, gdy jako młody osobnik osiągnie około 35 cm. Dojrzałość płciową osiąga dopiero po około 30 latach, a na wolności żyje do 50 lat.
Pod wodą żółwie morskie potrafią zejść poniżej 1000 metrów i nie wypływać po oddech nawet przez 3 godziny, a żółw zielony wytrzymuje bez oddychania do 5 godzin: zwalnia wtedy puls tak, że serce bije zaledwie co 9 minut. Gdy przychodzi pora rozrodu, samice wracają do miejsca własnych narodzin, kierując się liniami pola magnetycznego Ziemi, i tam składają 50-150 jaj w dołku wykopanym tylnymi płetwami. Po około dwóch miesiącach inkubacji z gniazda wykluwają się młode, a temperatura piasku decyduje o ich płci: powyżej 29,9°C rodzą się samice, poniżej samce.
Na Sipadan w Malezji żółwie są tak liczne, że na jednym nurkowaniu można spotkać ich kilkanaście, w tym przy jaskini znanej jako Turtle Tomb. Równie regularnie widuje się je przy rafach Moalboal na Cebu, wrakach w zatokach Coron, na ścianach Marsa Alam w Egipcie i przy Blue Hole w Belize, przez cały rok i bez wyraźnego szczytu sezonu. W Komodo najlepsze warunki do nurkowania z żółwiami przypadają na porę suchą, od kwietnia do listopada, kiedy woda ma 26-29°C, a morze jest spokojniejsze niż w sezonie deszczowym.