Yetişkin deniz kaplumbağalarının çok az sayıda doğal yırtıcı hayvan olmasına rağmen, kaplan köpekbalığı gibi büyük köpek balıklarının deniz kaplumbağalarını yedikleri bilinmektedir. Katil balinaların deniz kaplumbağalarını avladıkları da bilinmektedir. Bebek deniz kaplumbağaları balık, köpek, rakun, deniz kuşu ve yengeç tarafından avlanır ve bebek deniz kaplumbağalarının yüzde 90'ından fazlası avcılar tarafından yenir.
Deniz kaplumbağaları tüm dünyada ılık ve ılıman sularda yaşar ve sık sık yuvalanma ve beslenme alanları arasında, hatta bazen 1400 mil uzunluğa kadar uzun mesafelere taşınır. Somon gibi deniz kaplumbağaları da yumurtalarını bırakmak için doğum yerlerine döner. Bir deniz kaplumbağasının diyeti alt türler arasında değişmekle birlikte, yaygın olarak tüketilen bazı yiyecekler denizanası, yengeçler, deniz yosunu, salyangoz ve diğer yumuşakçalardır.
Deniz kaplumbağalarının karşılaştığı en büyük zorluklardan biri insan genişlemesidir. Plastik torbalar gibi çöpler denizanası için deniz kaplumbağalarıyla karıştırılabilir ve tüketilirse kaplumbağa için ciddi yaralanma veya ölümle sonuçlanabilir. Deniz kaplumbağası yuvalanma yerleri çöp veya diğer rahatsızlıklarla doluysa, dişi kaplumbağalar yuvadan ziyade denize döner. Yasadışı avlanma, motorlu tekne çarpışmaları ve ticari balıkçılık deniz kaplumbağalarının karşılaştığı diğer tehditlerdir. Deniz kaplumbağası yuvalanma yerleri, kasırgalar gibi doğal afetlerden de etkilenebilir.