Penyu belimbing adalah penyu terbesar dari semua penyu yang masih hidup. Penyu belimbing merupakan reptil modern terbesar keempat setelah tiga buaya.
Orang dewasa memiliki panjang cangkang rata-rata 1-1,75 meter (3,3-5,7 kaki), panjang total 1,83-2,2 meter (6,0-7,2 kaki), dan berat 250 hingga 700 kilogram (550 hingga 1.540 lb). Yang terbesar yang pernah ditemukan adalah lebih dari 3 meter (9,8 kaki) dari kepala sampai ekor dan beratnya 916 kilogram (2.019 lb). Ditemukan di pantai di pantai barat Wales.
Telur dan anak-anaknya sering dimakan oleh predator, tetapi orang dewasa dapat mempertahankan diri secara agresif. Hanya predator laut terbesar yang dapat menangani belimbing dengan sukses.
Penyu belimbing adalah salah satu hewan laut yang paling dalam menyelam. Mereka tercatat pernah menyelam hingga kedalaman 1.280 meter (4.200 kaki).
Mereka juga merupakan reptil yang bergerak paling cepat. Guinness Book of World Records edisi 1992 mencatat penyu belimbing bergerak dengan kecepatan 35,28 kilometer per jam (21,92 mph) di dalam air. Biasanya, mereka berenang dengan kecepatan 0,5-2,8 meter per detik (1,1-6,3 mph).
Mereka dapat hidup sejauh Alaska dan Norwegia di utara dan sejauh selatan seperti Tanjung Harapan di Afrika dan ujung paling selatan Selandia Baru. Penyu belimbing ditemukan di semua samudera tropis dan subtropis, dan juga sampai ke Lingkaran Arktik.
Sangat sedikit yang diketahui tentang berapa lama mereka hidup. Beberapa laporan mengatakan "30 tahun atau lebih", sementara yang lain mengatakan "50 tahun atau lebih".
