Океан является домом для морских черепах, но не служит им источником дыхания. Их организм устроен вокруг лёгких, а не жабр, поэтому каждый вдох требует доступа к воздуху, а не к воде. Панцирь и кожа могут долго оставаться под водой; дыхательная система этого не может.

В грудной полости парные лёгкие расширяются и сжимаются, втягивая кислород в крошечные альвеолы, где газообмен происходит через тонкие мембраны прямо в кровеносное русло. Это классическая лёгочная вентиляция позвоночных, а не непрерывная диффузия через жаберные лепестки, которая обеспечивает дыхание большинства рыб. Низкий базальный уровень обмена веществ позволяет морским черепахам удлинять каждое погружение, запасая кислород в лёгких, крови и мышцах вместо того, чтобы извлекать его из окружающей воды.

Однако, даже при эффективном запасании кислорода и хорошо развитой способности регулировать частоту сердечных сокращений углекислый газ всё равно накапливается, а состав крови изменяется, если черепаха слишком долго остаётся под водой. Всплытие для вентиляции лёгких восстанавливает парциальные давления кислорода и углекислого газа и стабилизирует внутреннее равновесие организма. Выход на пляж для отдыха или откладывания яиц даёт ещё более продолжительное «окно» для дыхания: без необходимости плыть мышцам требуется меньше энергии, и каждый вдох делает газообмен более эффективным. Для животного, которое кажется полностью водным, жизненно важной системой поддержания существования остаются воздушные лёгкие, которым периодически нужно вырываться из моря.