海龜分佈在熱帶與亞熱帶地區的海洋裡。當兩棲類離開水域爬上陸地時，海龜作為卵生爬行動物早已離開水，在陸地上定居了。但其中一部分又返回了水中，這部分的後代我們稱之為「綠海龜」，「活化石」這個稱號一般是指綠海龜。
綠海龜的身體長有1米多長，全身的脂肪是綠色的，背面呈褐色或暗綠色，上面有黃斑，腹面黃色，頭的前額上有一對額鱗，上頜天鉤曲，椎骨5枚，肋骨角板4對，四腳像鰭狀的足，靠它們像槳一樣地在水中划動，海龜能十分靈活地游動。
海龜是用肺呼吸的，所以它每隔一段時間便要將頭伸出海面來吸取空氣，然後再返回水中。但是，海龜即使很長時間不浮出海面，也可以呼吸到氧氣，這是由於它有一種具特殊呼吸功能的「肚囊」，肚囊實際上就是海龜直腸兩側的一對厚厚的囊袋，囊袋的壁上分佈著許多微細血管，海龜在水中時，通過有節奏地收縮*周圍的肌肉，使海水從**直腸和肚囊，肚囊微細血管內的紅細胞從海水中直接攝取氧氣，所以海龜可以長時間地呆在水底下。
雖然如此，海龜仍需要離開水域，爬到岸上來生產後代。海龜每隔2∼4年繁殖一次。一個產卵期可產卵3次，每次相隔兩星期，每次產卵70∼120枚，最多可達500枚。龜卵要在45∼60天才能孵化出殼。小海龜白天隱埋在沙中，待天黑後再奔向大海，它們在旅途中不斷地發育成長成熟後，竟然又會回到「故鄉」去繁殖、產卵，這種奇特的本能引起了科學家的極大興趣。海龜憑什麼識路的呢？
海龜中的核皮龜，在蘇裡南產卵，然後經過11個月的長途旅行，橫渡大南洋，返回到加納沿岸，全程達5900千米。巴西沿岸的綠海龜為了產卵，會橫渡2252千米的大洋，到南大西洋中的一個極小的大山島——阿森匈島的沙灘上去生兒育女，6個月後，它們再作長途跋涉，返回巴西。剛剛孵化出來的幼龜，一*大海，就能準確地游向巴西沿海。
在童話故事《小蝌蚪找媽媽》裡，幼青鞋是一邊在水中游，一邊變形；直至變成成熟的青蛙時，才知道自己的母親是誰，它依據的是外貌特徵。而幼龜依據什麼來返回故鄉呢？
幼龜出生地是沙灘，它從未去過海洋。它們是依靠天體星辰或地磁來判斷大海的方位，還是憑借視覺或是嗅覺功能來找到大海呢？科學家們作了種種研究。
一種研究發現，海龜的體內有一種奇妙的水下化學感受器，海龜可以靠它來感知外界的化學信息。由於海洋暖寒流的溫度與濃度差異，一個特定水域中的任何一種溶於水的化學物質的濃度比起另一個特定水域來，總存在一定數量的差異。海龜就是根據這種差異來識辨道路的。人們觀察到，當海龜由波濤洶湧的海中爬上沙灘時，需要把鼻子伸到潮濕的沙土中去聞一聞，似乎在證實自己是否到達了目的地。
另一種研究認為海龜的視覺系統對光信號起著正超光性反應，光是標示海洋方位的重要因子，海龜通過其正超光*而回歸大海。
白天，海灘上的小海龜迎著太陽的方向活動；晚上，若以人工光給海龜發射光信號，海龜即朝著光信號方向移動。可見，海龜可通過視覺系統與大腦皮層對來自大海方向的光信號進行整合作用而確定大海的方位。
生物學家經仔細觀測，發現海龜產卵的海灘地形與光照度的分佈狀況有密切的關係。靠海岸一邊的地勢較高，長有植物，光照度較差；而靠近大海一邊的地形較平坦，開闊而明亮，當大海波濤澎湃時，海浪的光波會折射到海龜的視野。尤其是晚上，靠海一邊的光亮度較靠岸一邊更強，更易引起海龜視覺中樞神經系統的興奮，並通過大腦皮層對海灘環境光照度的分析整合作用而判定大海的方位。
為了驗證這種假設，加拿大多倫多大學的尼·莫多索夫斯基博士對剛孵出不久的小海龜做了一系列的實驗。他把8只5∼9日齡的綠海龜分別放在一個特別設計的實驗河床中。河床是黑暗的，河床的環境溫度在19℃到24℃。在河床的一端安裝兩塊白色的光照信號板，信號板距實驗海*端53厘米。在河床的外側，每側安裝一個發光器。當發光器啟動時，信號板上的光照度約755勒直司，依此作為海龜正超光反應行為的標準光照度，每次實驗時間為60秒鐘，最長時間為120秒鐘，分別對河床中海龜發出光信號和間歇信號。每當信號持續達60秒時，就會發現河床中的海龜都向光信號板方向移動。如果對海龜進行間歇信號實驗，閃光的總時間不到1秒鐘時，海龜產生正超光行動的比例明顯的增大，至60秒鐘時，則與持續光信號刺激的效應相近。
若把海龜的雙眼戴上不透明的蠟膜眼罩，然後，啟動發光器，持續發光60秒種，結果，沒有海龜向信號板方向移動。以上實驗表明：海龜對光的正超光性反應，必須通過視覺作用，在同樣的光照度條件下，需達到光刺激時間的總量時才能產生正超光性反應。
在實驗過程中可出現間歇閃光刺激效應不如持續光刺激的效果，尼·莫羅索夫斯基博士認為，這是由於間歇光刺激削減了總的光刺激量的緣故，因海龜對光信號的正超光性反應是以集成刺激時間的光量為基礎的，為了校驗這種假設，他把持續光刺激時間比間歇閃光刺激減少一半，或把間歇閃光刺激的光照和持續時間增加一倍，使持續光刺激與間歇光刺激相等，然後進行比較實驗，結果，二者的正超光性反應類似。由此表明，不論是間歇閃光刺激或者持續光刺激，只要兩種刺激的總光亮相同時，海龜對光信號產生的正超光性反應就相似。
另外，有人猜測海龜可能同某些回游魚類一樣，體內有著某種能利用地球重力場辨識方向的導航系統，同時能參照海流和不同時期的水溫來校正航向，或者說海龜的嗅覺特別靈敏，能嗅出家鄉的味道。