La tortue luth est la plus grande de toutes les tortues marines vivantes. Elle est le quatrième plus grand reptile moderne derrière trois crocodiliens.
Les adultes mesurent en moyenne 1 à 1,75 mètre de longueur de coquille, 1,83 à 2,2 mètres de longueur totale et pèsent de 250 à 700 kilogrammes (550 à 1 540 lb). La plus grande jamais trouvée dépassait les 3 mètres de la tête à la queue et pesait 916 kilogrammes (2 019 lb). Il a été trouvé sur une plage de la côte ouest du Pays de Galles.
Les œufs et les jeunes sont souvent mangés par des prédateurs, mais les adultes peuvent se défendre de manière agressive. Seuls les plus grands prédateurs marins peuvent s'attaquer avec succès à une tortue luth.
Les tortues luth sont l'un des animaux marins qui plongent le plus profondément. On a enregistré des plongées à des profondeurs allant jusqu'à 1 280 mètres (4 200 pieds).
Ce sont également les reptiles qui se déplacent le plus rapidement. L'édition 1992 du Livre Guinness des records du monde recense les tortues luth se déplaçant à 35,28 kilomètres à l'heure (21,92 mph) dans l'eau. Habituellement, elle nage à une vitesse de 0,5 à 2,8 mètres par seconde (1,1 à 6,3 mph).
Ils peuvent vivre au nord jusqu'en Alaska et en Norvège et au sud jusqu'au Cap de Bonne Espérance en Afrique et à l'extrémité sud de la Nouvelle-Zélande. La tortue luth est présente dans tous les océans tropicaux et subtropicaux, et elle s'aventure également jusqu'au cercle polaire arctique.
On sait très peu de choses sur la durée de leur vie. Certains rapports parlent de "30 ans ou plus", tandis que d'autres disent "50 ans ou plus".
