Typowy pancerz żółwia zbudowany jest z kostnych płytek przyrośniętych do położonych pod nimi kości. W ten sposób tylko kończyny, szyja i ogon pozostają wolne. Pancerz zaś pokrywa z wierzchu warstwa dużych, twardych łusek. Wyjątkiem jest ogromny morski żółw skórzasty, którego nie pokryty łuskami pancerz składa się z małych, zatopionych w skórze płytek kostnych, nie zrośniętych z innymi kośćmi. Zwykle żółwie chowają głowę pod pancerz, wyginając szyję w płaszczyźnie pionowej. Pewne tropikalne żółwie słodkowodne zwane bokoszyjnymi chowają głowę, wyginając szyję w lewo lub w prawo. Niektóre gatunki, na przykład północnoamerykańska tera-pena, mają ruchome spojenie łączące górną i dolną część pancerza. Żółwie lądowe mają najgrubsze pancerze. Wiele gatunków żyjących w wodach z biegiem czasu zredukowało pancerze, zmniejszając tym samym ciężar ciała - najlepszym przykładem jest tu żółw skórzasty. Żółwie skorpuchowate mają bardzo małą dolną część pancerza, czyli plastron (górna część nosi nazwę karapaksu). Pancerz słodkowodnych żółwiaków zwanych też żółwiami trójpazurzastymi pokrywa zamiast rogowych łusek miękka skóra.