Jenis ini bisa mudah diidentifikasi dari karapaksnya yang berbentuk seperti garis-garis pada buah [[belimbing]]. [[Karapaks]] ini tidak ditutupi oleh tulang, namuntetapi hanya ditutupi oleh kulit dan daging berminyak.<ref name="SAKURAN">https://hayunosakurablog.wordpress.com/2014/01/03/penyu-belimbing-dermochelys-coriacea/</ref> Bentuk kepala dari penyu belimbing kecil, bulat dan tanpa adanya sisik-sisik seperti halnya penyu yang lain. Mempunyai paruh yang lemah, tetapi berbentuk tajam, tidak punya permukaan penghancur atau pelumat makanan. Bentuk tubuh penyu jantan dewasa lebih pipih dibandingkan dengan penyu betina, plastron mempunyai cekungan ke dalam, pinggul menyempit dan corseletnya tidak sedalam pada penyu betina. Warna karapas penyu dewasa kehitam-hitaman atau coklat tua. Di bagian atas dengan bercak-bercak putih dan putih dengan bercak hitam di bagian bawah.<ref name="SAKURAN"/> Berat penyu ini dapat mencapai 700 kg dengan panjang dari ujung ekor sampai moncongnya bisa mencapai lebih dari 305 cm.<ref name="BALI02">http://www.baliseaturtle.or.id/p/penyu-belimbing-dermochelys-coriacea.html</ref> Penyu ini bergerak sangat lambat di daratan kering, namuntetapi ketika berenang merupakan reptil tercepat di dunia dengan kecepatan mencapai 35 Km perjam.
Penyu Belimbing adalah satu-satunya jenis penyu yang tidak memiliki cangkang/ tempurung/ karapas yang keras. Karapasnya berbentuk juring-juring sperti buah belimbing. Penyu ini adalah jenis penyu dengan ukuran yang terbesar. Umumnya ditemukan di daerah tropis, namuntetapi juga dapat ditemukan sampai di daerah perairan dingin. Di Indonesia banyak dijumpai di daerah kepala burung Papua, pantai Jamursbamedi. Pernah ditemukan bertelur di pantai selatan kabupaten Klungkung – Bali. Ditemukan juga bertelur di pesisir selatan pulau Jawa, pantai di Kab. Pacitan Jawa Timur.<ref>http://baliseaturtle.or.id/perlindungan-penyu-di-indonesia/</ref>
