Hallás
A többi hüllőhöz hasonlóan a tengeri teknős fülének egyetlen csontja van a középfülben, amely a rezgéseket a belső fülbe vezeti. A kutatók megállapították, hogy a tengeri teknősök reagálnak az alacsony frekvenciájú hangokra és rezgésekre.
Szemlátás
A tengeri teknősök jól látnak a víz alatt, de a levegőben rövidlátók.
A tengeri teknősök látják a közel ultraibolya, ibolya, kékeszöld és sárga fényt. A látható spektrum narancssárga és vörös tartományában lévő fényre nem érzékenyek.
Taktilis
A tengeri teknős az uszonyai puha részein és a páncélján érzékeny az érintésre.
Érzés
A tengeri teknősök ízérzékeléséről keveset tudunk.
Szaglás
A legtöbb kutató úgy véli, hogy a tengeri teknősöknek éles szaglásuk van a vízben. Kísérletek azt mutatják, hogy a kikelt kicsinyek reagálnak a garnélarákok illatára. Ez az alkalmazkodás segít a tengeri teknősöknek megtalálni a táplálékot a zavaros vízben.
A tengeri teknős kissé kinyitja a száját, és az orrán keresztül vizet szív be. Ezután a száján keresztül azonnal újra kiüríti a vizet. A torok pulzáló mozgása feltehetően a szaglással függ össze.
Belső iránytű
A tengeri teknősöknek belső iránytűjük van, amelyet a kikelő fiókák a Föld mágneses mezejéhez való igazodáshoz használnak, miután átúsznak a hullámzónán. A felnőttek is használhatják a mágneses információkat a navigációhoz.