Prawdopodobnie jednak był to osobnik anomalny lub błędnie zważony, długość jego karapaksu (CCL) wynosiła bowiem tylko 159 cm. Najcięższy oprócz niego znany żółw skórzasty ważył około 700 kg, morze wyrzuciło go w 2017 roku na plażę w mieście Calella w Hiszpanii. Najczęściej spotyka się osobniki o masie ciała 350 do 400 kg.
Żółwie skórzaste mają podobną budowę co żółwie morskie – mają duże, spłaszczone, okrągłe ciało z dwiema parami bardzo dużych płetw i krótkim ogonem. Podobnie jak u innych morskich żółwi, przednie płetwiaste kończyny żółwia skórzastego są specjalnie przystosowane do pływania w otwartym oceanie, przypominając wiosła. Na obu parach kończyn brak pazurów. Płetwy tego żółwia są największe pośród wszystkich żyjących żółwi. Rozpiętość przednich płetw może dochodzić do 3 metrów. Jako jedyny współczesny przedstawiciel swej rodziny żółw skórzasty posiada kilka cech odróżniających go od wszystkich innych żółwi. Najbardziej zauważalną z nich jest brak kostnego karapaksu – zamiast tarczek pancerz żółwia skórzastego pokryty jest grubą skórą z osadzonymi płatami kości (osteodermy zakryte przez miękką skórę).