Meeresschildkröten sind Einzelgänger. Zur Orientierung nutzen sie einen "Kompasssinn": Er registriert die Kraftlinien des erdmagnetischen Feldes, die parallel zu den Längengraden verlaufen. Außerdem orientieren sie sich an der Sonne, an Geruch und Wärme des Wassers. Den Salzgehalt ihres Blutes reguliert eine spezielle Drüse, die das überschüssige Salz ausscheidet. Beim Schwimmen können die Tiere, die in allen tropischen und subtropischen Meeren vorkommen, ein Tempo von 24 km/h erreichen.

Meeresschildkröten entwickelten sich vor etwa 200 Millionen Jahren aus landlebenden Arten und gelten als die ältesten noch lebenden Reptilien. Das Erbe der Reptilien zeigt sich noch daran, dass sie ihre Eier an Land ablegen und mit Lungen atmen, also regelmäßig zur Luftaufnahme an die Wasseroberfläche zurückkehren müssen. Mit einem speziellen Muskelsystem, das die Lungenkammern zusammenpressen kann, und kiemenartigen Organen im Gaumen sind sie aber zu ausgedehnten Tieftauchgängen fähig. Die Unechte Karettschildkröte kommt bis zu 45 Minuten ohne Luftholen aus, die Grüne Meeresschildkröte sogar bis zu fünf Stunden. Die Tiere nutzen die Zeit unter Wasser auch zu mehrstündigen Schlafphasen.

Karettschildkröten sind erst mit etwa 25 Jahren - etwa die Hälfte ihrer Lebenserwartung - geschlechtsreif. Alle zwei oder drei Jahre paaren sie sich. Das Weibchen bewahrt den Samen verschiedener Partner auf und befruchtet damit nach und nach die Eier, die es in mehreren Nächten am Strand vergräbt - an genau dem Ort, an dem es vor einem Vierteljahrhundert als zentimetergroßer Winzling geschlüpft ist. Pro Ablage lässt die bis zu 1,10 Meter große Schildkröte etwa 100 Eier zurück. Wie bei anderen Reptilien entscheidet die Wärme des Sandes, ob Weibchen oder Männchen schlüpfen.

Die Unechte Karettschildkröte (Caretta Caretta) steht als "stark gefährdet" auf der Liste der bedrohten Tierarten und ist weltweit geschützt. Nach Schätzungen des World Wide Fund for Nature (WWF) fallen jährlich mehr als 200 000 Meeresschildkröten als "Beifang" der kommerziellen Fischerei zum Opfer.