Le dimensioni dei Chelonidi variano dai 75 cm della tartaruga di Kemp ai 213 cm della tartaruga caretta, che può raggiungere un peso di 450 kg. Hanno guscio piatto, affusolato e coperto di scudi, arti simili a pinne e cranio completamente ricoperto, non retrattile nel guscio.
Entrambi i sessi migrano dall'area in cui si alimentano verso quella in cui nidificano, dove la femmina si riproduce seguendo un ciclo che va da 1 a 3 anni. Le uova, sferiche e in numero di 80-200, vengono deposte in covate multiple, a intervalli di 10-30 giorni.
Di seguito è riportato un cladogramma che mostra i rapporti filogenetici delle tartarughe marine viventi ed estinte della famiglia Cheloniidae basata sugli studi di Lynch & Parham (2003)[3] e Parham & Pyenson (2010):[4]
^Cheloniidae, in The Reptile Database. URL consultato il 3 marzo 2012.
^Rhodin, Anders G.J.; Paul van Dijk, Peter; Inverson, John B.; Shaffer, H. Bradley. Archiviato il 17 luglio 2011 in Internet Archive.(pdf). pp. 000.89–000.138. Archived from the original on 2010-12-15. Retrieved 2010-12-15.
