Horen
Zoals andere reptielen heeft de zeeschildpad een enkel botje in het middenoor dat trillingen doorgeeft aan het binnenoor. Onderzoekers hebben ontdekt dat zeeschildpadden reageren op geluiden en trillingen met een lage frequentie.
Zicht
Zeeschildpadden kunnen onder water goed zien, maar zijn in de lucht bijziend.
Zeeschildpadden kunnen bijna-ultraviolet, violet, blauwgroen en geel licht zien. Ze zijn niet gevoelig voor licht in het oranje tot rode bereik van het zichtbare spectrum.
Tactiel
Een zeeschildpad is gevoelig voor aanraking op de zachte delen van zijn zwemvliezen en op zijn schild.
Smaak
Er is weinig bekend over de smaakzin van een zeeschildpad.
Stank
De meeste onderzoekers geloven dat zeeschildpadden een scherpe reukzin in het water hebben. Experimenten tonen aan dat uitgekomen schildpadden reageren op de geur van garnalen. Deze aanpassing helpt zeeschildpadden bij het vinden van voedsel in troebel water.
Een zeeschildpad opent zijn bek een beetje en zuigt water op door de neus. Daarna laat hij het water onmiddellijk weer door de bek naar buiten stromen. Pulserende bewegingen van de keel worden in verband gebracht met het ruiken.
Intern kompas
Zeeschildpadden hebben een intern kompas, dat door uitgekomen jongen wordt gebruikt om zich te oriënteren op het magnetische veld van de aarde nadat ze door de brandingszone zijn gezwommen. Volwassen dieren kunnen magnetische informatie ook gebruiken om te navigeren.