Cechą wyróżniającą żółwie, jest mocny pancerz okrywający ciało. Jest to jedyny w świecie kręgowców przykład szkieletu zewnętrznego. Powstał z przekształconych w płyty żeber i ościstych wyrostków kręgów. Dolną część pancerza stanowią zmodyfikowane obojczyki i żebra brzuszne. Właściwy pancerz zbudowany jest z płytek kostnych ściśle ze sobą zrośniętych i u większości gatunków pokrytych rogowymi tarczkami.
  Część grzbietowa skorupy nosi nazwę karapaksu lub puklerza, część brzuszna - plastronu lub tarczy. Pancerz żółwi lądowych jest wysoko sklepiony, o kopulistym kształcie, masywny i twardy. Żółwie żyjące w środowisku wodnym, mają kształt karapaksu silnie spłaszczony, opływowy. Jest on mniej wytrzymały na nacisk, ale za to jego kształt umożliwia sprawniejsze poruszanie się w wodzie.
  Wygląd zewnętrzny u obu płci jest podobny. Samce można odróżnić po wyraźnie dłuższym, muskularnym ogonie i wklęsłym plastronie. U samic tarcza brzuszna jest płaska, bądź lekko wypukła. Dorosłe samce gatunków ziemnowodnych mają charakterystyczne długie pazurki na przednich łapach. Odróżnienie samca od samicy bywa jednak u żółwi czasem trudne, a u bardzo młodych osobników jest praktycznie niemożliwe.
 Czaszka żółwia ma masywną budowę i pozbawiona jest otworów skroniowych i ciemieniowego. W czaszce brak jest zębów. Zastępują je rogowe listwy, tworzące mocny dziób okrywający szczęki.
 Skóra żółwi jest gładka tylko we fragmentach ukrytych pod pancerzem. Głowa i częściowo szyja, podobnie jak odnóża i ogon są na ogół chropowate i pokryte rogowymi łuskami. Na nogach występują często duże rogowe guzki. Także ogon jest chroniony przez rogowe twory - zachodzące na siebie łuski lub tarczki.
  Nogi żółwi i sposób poruszania się dostosowane są do środowiska w którym żyją. Kończyny żółwi lądowych, zwłaszcza tylne, mają kształt słupowaty. Zakończone są krótkimi, tępymi pazurkami. Żółwie lądowe poruszają się powoli, niezdarnie, unosząc ciało nad powierzchnię gruntu. Mimo swej powolności żółwie są dobrymi piechurami i potrafią przebyć znaczne odległości. Żółwie ziemnowodne mają nogi spłaszczone i całkowicie lub częściowo spięte błoną pławną. Typowo wodne żółwie miękkoskorupowe czyli żółwiaki, posiadają kończyny w kształcie łopatkowatych wioseł, przystosowanych wyłącznie do pływania. Dobrze wykształcona błona pławna łączy zrośnięte palce, a pazury występują tylko na trzech z nich. Żółwie ziemnowodne pływają uderzając o wodę naprzemian lewą i prawą parą nóg, tak jakby chodziły w wodzie. Niektóre gatunki (np. z rodzaju
Chrysemys), posługują się przy szybkim pływaniu tylnymi kończynami, zwykle lepiej rozwiniętymi, natomiast przednie łapy przyciśnięte są do boków pancerza.