A tartaruga é um dos poucos animais que possui um esqueleto interno e externo. O endoesqueleto é formado por ossos semelhantes aos de outros mamíferos, enquanto o exoesqueleto é único no reino animal. Uma diferença notável é que as cinturas dos ombros das tartarugas ficam dentro das costelas.
As cascas da maioria das tartarugas são formadas pela fusão dos ossos esqueléticos e dérmicos, que surgem de dentro da pele. Na maioria das espécies, a espinha se funde à concha. Uma exceção é a maior espécie do mundo, a tartaruga marinha de couro. A lombada da tartaruga-de-couro permanece solta porque esta tartaruga não tem uma carapaça dura. Em vez disso, sua parte traseira tem uma pele coriácea que contém numerosos ossos minúsculos. Esta adaptação permite que a tartaruga marinha mergulhe com segurança a profundidades de 3.000 pés.
Os cientistas categorizam as seções do endoesqueleto da tartaruga em um esqueleto axial, que consiste na coluna e no crânio, e um esqueleto apendicular, que é composto pelas cinturas pélvica e peitoral, bem como o úmero, rádio, ulna e carpais , fémur, metacarpos, tíbia, tarsos, metatarsos, falanges e fíbula.
Ao contrário dos anfíbios com esqueletos contendo grandes quantidades de cartilagem, os esqueletos de tartarugas são principalmente ossos. Alguns ossos de tartaruga contêm medula que produz glóbulos vermelhos e brancos.
