Türlere bağlı olarak, bir kaplumbağa saat, gün, hafta ve hatta aylarca su altında kalabilir. Kış uykusu sırasında, boyanmış kaplumbağalar kış boyunca su altında kalır. Su altında kalan çok fazla zaman harcayan kaplumbağalar, çevreleyen sudan solungaçlar, özel hücreler veya derileri yoluyla oksijen almak için özel yöntemler geliştirmiştir.
Oksijen almak için yüzeye çıkması gereken bazı kaplumbağaların nefesini oldukça uzun süre tuttuğu bilinmektedir. Örneğin, Leatherback deniz kaplumbağası nefesini bir seferde 7 saate kadar tutabilir. Öte yandan, ortak misk kaplumbağası, kaplumbağa sudayken sudaki oksijeni ayırmasını sağlayan papilla adı verilen özel hücreler geliştirerek yüzeye çıkma ihtiyacını ortadan kaldırdı.
Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi, deniz kaplumbağalarının nefes almadan iki saat boyunca su altında kalabileceğini belirtir. Bu, hayvanın istirahatte ve aktif olmadığını varsayar. Aktif olduğunda, bir deniz kaplumbağası okyanusun yüzeyine birkaç dakikada bir dönmelidir. Deri sırtlı deniz kaplumbağası, 6 feet uzunluğa ulaşabilen ve 1.400 pound ağırlığa sahip tüm kaplumbağaların en büyüğüdür.