La tartaruga marina leatherback è la più grande di tutte le tartarughe marine viventi. È il quarto rettile moderno più grande dietro a tre coccodrilli.

Gli adulti hanno una media di 1-1,75 metri (3,3-5,7 piedi) di lunghezza del guscio, 1,83-2,2 metri (6,0-7,2 piedi) di lunghezza totale e pesano da 250 a 700 chilogrammi (550-1.540 libbre). Il più grande mai trovato è stato di oltre 3 metri dalla testa alla coda e pesava 916 kg. È stato trovato su una spiaggia sulla costa occidentale del Galles.

Le uova e i piccoli sono spesso mangiati dai predatori, ma gli adulti possono difendersi in modo aggressivo. Solo i più grandi predatori del mare possono affrontare con successo un leatherback.

Le tartarughe a dorso di pelle sono uno degli animali marini subacquei più profondi. Sono state registrate immersioni a profondità fino a 1.280 metri.

Sono anche i rettili che si muovono più velocemente. L'edizione 1992 del Guinness dei Primati del mondo elenca la tartaruga a dorso di pelle che si muove a 35,28 chilometri orari (21,92 mph) in acqua. Di solito, nuotano a 0,5-2,8 metri al secondo (1,1-6,3 mph).

Possono vivere fino a nord come l'Alaska e la Norvegia e fino a sud come il Capo di Buona Speranza in Africa e la punta più meridionale della Nuova Zelanda. Il dorso di cuoio si trova in tutti gli oceani tropicali e subtropicali, e si estende anche nel Circolo Polare Artico.

Si sa molto poco su quanto tempo vivono. Alcuni rapporti dicono "30 anni o più", mentre altri dicono "50 anni o più".