La principale caratteristica fisica di una tartaruga è il suo guscio, ma le tartarughe hanno anche alcune altre caratteristiche meno evidenti, come i becchi e un teschio che manca di spazi aperti dove altri rettili li possiedono. Il guscio è costituito da costole altamente modificate, vertebre e altre ossa.
Il guscio di una tartaruga è sicuramente la sua caratteristica più evidente. Non è un singolo pezzo, né può essere versato come il guscio di un'aragosta o un granchio. Il guscio è formato da molte ossa fuse che si combinano in due pezzi più grandi di armatura: uno sulla schiena dell'animale e un altro sulla pancia dell'animale. Queste ossa includono costole appiattite e ossa della clavicola. La cintura della spalla di una tartaruga e la cintura pelvica sono interamente all'interno di questo guscio ossuto.
Le tartarughe hanno anche teschi strani, rispetto ai loro rettili, i serpenti e le lucertole. Mancano le aperture del teschio chiamate fenestrae, dando loro un aspetto da elmetto, e invece di denti, hanno un bordo cheratinizzato lungo le loro mascelle, formando un becco. Mentre nessuna specie vivente ha i denti, alcuni hanno sviluppato adattamenti per masticare o afferrare il cibo. Ad esempio, le tartarughe marine hanno sviluppato papille esofagee - picchi di cartilagine che si confondono nella gola. Usano questi per afferrare le meduse scivolose.