Żółwie morskie mogą pływać z prędkością do 15 mil na godzinę. Jednak wiadomo, że pływają jeszcze szybciej w krótkich seriach lub gdy próbują wymknąć się drapieżnikowi.
W przeciwieństwie do innych rodzajów żółwi skorupa żółwia morskiego jest mała, płaska i dość lekka, co pozwala zwierzęciu szybko przeciąć wodę. Ich mocne przednie nogi są w kształcie łyżek, które pomagają im pływać szybko. Ponieważ żółw morski nie może wsunąć głowy i nóg w skorupę, szybkie pływanie jest niezbędne dla jego przetrwania. Chociaż są szybkie w wodzie, żółwie morskie podróżują bardzo powoli na lądzie.