Il processo di riproduzione della tartaruga inizia un paio di settimane prima della stagione di nidificazione. Due o più maschi possono corteggiare una femmina allo stesso tempo. Si copulano nell'acqua; poche settimane dopo, la femmina emerge su una spiaggia di notte per deporre e seppellire tra le 50 e le 200 uova nella sabbia. Le femmine nidificano ogni due o tre anni e possono deporre fino a nove frizioni ogni stagione.
Spesso le tartarughe marine emergono da sole durante l'alta marea per deporre le uova. Usando le pinne anteriori, scavano una buca per il corpo e poi creano una cavità di uovo usando le loro pinne posteriori. Le uova sono circondate da un muco denso e chiaro che aiuta a proteggerle. Le femmine seppelliscono le loro uova per tenerle umide, le nascondono ai predatori e mantengono la temperatura corretta. L'intero processo può richiedere più di due ore, dopodiché le femmine tornano in acqua.
Le tartarughe marine raggiungono la maturità sessuale quando raggiungono una certa dimensione sebbene alcune specie continuino a crescere. Le dimensioni esatte del carapace variano a seconda della specie, con i hawksbill che raggiungono i 37 pollici. L'età varia anche drammaticamente tra le specie; le hawksbills possono raggiungere la maturità sessuale già a tre anni, mentre le tartarughe marine verdi possono richiedere fino a 50 anni.
