Les tortues respirent en prenant de l'oxygène dans les poumons et en libérant du dioxyde de carbone lors de l'expiration. Les tortues aquatiques retiennent l'oxygène dans leurs poumons plus longtemps que les autres animaux, ce qui leur permet de rester complètement immergées pendant de nombreuses heures sans courir à court d'air.
Certaines tortues peuvent également utiliser leurs cavités anales pour respirer. Ces tortues tirent de l'eau dans leurs cavités anales où des sacs collectent l'eau et filtrent l'oxygène. Cela permet à la tortue de rester immergée sans jamais avoir à faire surface pour prendre l'air. Cette méthode de respiration peut avoir été développée pour protéger la tortue des prédateurs ou pour agir comme une forme de respiration de secours au cas où la tortue ne pourrait pas faire surface.