成体之背甲长150～250公分，体重可达500～1,000公斤，为目前现生龟鳖目动物中体型最大的物种。体表覆以革质皮肤，背甲呈黑褐色，常出现有白色或粉红色斑点，有7列纵棱；幼龟为黑色，腹部白色有黑斑。成龟的前肢极长，可超过1公尺，且其体内骨板退化。
世界各温带至热带海域，其产卵地则分布在热带地区的沙滩。于台湾附近海域，偶有发现记录，未于台湾附近的沙岸产卵。
母龟每一产卵季最多可产下10窝龟卵，每窝的产卵数约为80～90颗。其游泳能力极强，可迁移至高纬度的寒冷海域。食性特殊，以水母为主食，而非如其他海龟是摄食底栖动植物为食，因而常误食水中塑胶袋而死亡。较少出现在浅水域，多于外洋活动。可下潜至极深的水中，曾于300公尺深的水域发现革龟的踪迹，成体有季节性洄游至寒带海域摄食的习性。为适应高纬度极低的水温，可利用脂肪的隔绝及特别的血液循环构造，以维持极高的体温。在冰洋中，仍能保持23℃以上的体温。前肢极长，海中游泳能力强，速度可达每小时30公里以上。