Der Reproduktionsprozess der Schildkröten beginnt einige Wochen vor der Brutzeit. Zwei oder mehr Männchen können gleichzeitig um ein Weibchen werben. Sie kopulieren im Wasser; Einige Wochen später taucht das Weibchen nachts an einem Strand auf, um zwischen 50 und 200 Eier im Sand zu legen und zu vergraben. Weibchen nisten alle zwei oder drei Jahre und können jede Saison bis zu neun Gelege legen.
Weibliche Meeresschildkröten tauchen bei Flut oft alleine auf, um ihre Eier abzulegen. Mit ihren Vorderflossen graben sie eine Körpergrube und schaffen dann mit ihren Hinterflossen eine Eihöhle. Die Eier sind von einem dicken, klaren Schleim umgeben, der sie schützt. Die Weibchen vergraben ihre Eier, um sie feucht zu halten, sie vor Fressfeinden zu verstecken und die richtige Temperatur zu halten. Der gesamte Vorgang kann über zwei Stunden dauern, danach kehren die Weibchen ins Wasser zurück.
Meeresschildkröten erreichen die Geschlechtsreife, wenn sie eine bestimmte Größe erreichen, obwohl einige Arten weiter wachsen. Die genaue Panzergröße variiert je nach Art, mit Karettschildkröten, die bis zu 37 Zoll erreichen. Das Alter variiert auch dramatisch zwischen den Arten; Karettschildkröten können bereits mit drei Jahren geschlechtsreif werden, während grüne Meeresschildkröten bis zu 50 Jahre brauchen.
