السلحفاة البحرية جلدية الظهر: رأسها صغير وجلدها ناعم، ولا يغطي جسمها صدفة.  الجسم منضغط بني غامق إلى أسود، أما الجزء السفلي من الجسم يميل إلى اللون الأبيض.  والعلبة العظيمة فيها مكونة من قطع عظيمة غير منتظمة متداخلة بعضها مع بعض.  والأطراف متحورة إلى مجاديف مفلطحة ليس لها مخالب.  والزوج الأمامي من هذه الأطراف بالغ الطول مدبب الطرف، بينما الأطراف الخلفية قصيرة جداً وكليلة.  والظهر ليس به حراشف ومغطى بجلد طري.  ولحوم هذا النوع من السلاحف غير مستساغة ولها رائحة كريهة، ولذلك فهي لا تؤكل.  ويبلغ بعضها أحجاماً ضخمة، وقد يصل طولها (130 – 185 سم)، وقد يبلغ بعض أفرادها من (250 – 800 كجم).

أجسام العينات التي يزيد عمرها عن السنة تغطى بجلد ناعم عوضاً عن صفائح قرنية، لها أرجل أمامية ضخمة على شكل مجداف وأرجل خلفية على شكل دفة أو دفات.  الأطراف بلا مخالب، إنها الأكبر بالنسبة للسلاحف الحية بطول درقة عام يصل إلى 1800 ملم، الرقبة كثيفة وقصيرة ويمكن مدها وردها قليلاً، فقاريات العنق لها مركز محدب الوجهين.

السلحفاة جلدية الظهر مميزة عن السلاحف البحر الأخرى في أنها ليس لصدفتها زاوية، ليس لها حرشفيات أو قشور على بشرتها الجلدية الناعمة التي تغطي القشرات العظيمة تحت الجلد، الزعانف نسبياً ضخمة، طويلة وقوية وبغير مخالب.  الأطراف الأمامية لها قشرات كبيرة قليلاً على طول الأطراف الأمامية، تتبعها من الناحية الخلفية صفوف كثيرة من القشرات الصغيرة، الأطراف الخلفية ليس لها قشرات كبيرة ملحوظة.  السلاحف الجلدية لها ألوان متفاوتة عادة سوداء أو بنية معتمة على الأعضاء الطرفية، الرأس، الرقبة، والدرقة قد تكون منقطة بألوان بيضاء، وردية حمراء أو بقع صفراء.  الصدار يميل للبياض أو يميل للصفار.  الصغار المفقسة حديثاً محرشفة بالكامل، الحراشف تبدأ من الاختفاء بعد الأسابيع الأولى من الحياة وعندما يصل عمر الحيوانات إلى تسعة أشهر تكون بالكامل تقريباً ناعمة البشرة.

السلحفاة جلدية الظهر، طول مستقيم الدرقة فيها بمتوسط يعادل 1600 ملم تقريباً. وتزن عادة حوالي 300 – 600 كجم، الرأس يمكن أن يتمدد وينطوي قليلاً، حركة الرقبة محددة من الناحية الجانبية والرأسية، إن حركة الرقبة محددة بما يقارب 20 درجة إلى اليمين والشمال ويقارب 10 درجات إلى أعلى وأسفل.

ليس هناك اختلاف ملحوظ في الحجم بين الذكور والإناث.  الاختلاف الجنسي واضح في الذنب، ذنب الذكر أكثر طولاً، عندما تمد الزعانف الخلفية للذكر خلفياً فإنها تصل لنفس المسافة، مثل المذرق، في الأنثى فإن كل الذنب يصل إلى منتصف مسافة الزعانف الخلفية.  الذكور تقريباً مضغوطة أكثر في الشكل مع تغير ملحوظ في الصدار.