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热带海域的中上层，偶尔也见于近海和港湾地带。由于四肢巨大，并且变成了桨状，可持久而迅速地在海洋中游泳，故有“游泳健将”之称。1970年，我国长江口海域捕获了一只棱皮龟，而它身体上所挂的标记却表明它还曾经在万里之外的英国大西洋海域被捕获过，足见它的游泳本领之高强。主要以鱼、虾、蟹、乌贼、螺、蛤、海星、海参、海蛰和海藻等，甚至包括长有毒刺细胞的水母等。它的嘴里没有牙齿，但是却在食道内壁有大而锐利的角质皮刺，可以磨碎食物，然后再进入胃、肠进行消化吸收。
奇怪的是，虽然它属于变温的爬行动物，但从热带到北极地区的棱皮龟都能在7℃的水中维持25℃的体温。因为虽然它的基础代谢率远远低于哺乳动物，但其绝缘体积效应帮助保持着足够的热量。如果在温暖的气候下，它就增加输送到四肢末端去的血流量，从而大量提高其热损，即大量散热。
每年5—6月间是棱皮龟的主要产卵季节，雌性需要从海洋中爬到海滩上进行产卵。产卵通常都在晚上进行，行动十分谨慎，如果遇到外来的干扰，就会立即返回海洋。产卵之前首先在沙滩上挖一个坑，每次产卵90—150枚，在繁殖期间也可以多次产卵，产卵之后用沙覆盖，靠自然温度进行孵化，但每个窝中也常有10多枚不能孵化成功。刚孵化出来的幼体的体长约为5．8—6厘米，本能地立即向大海爬去。
由于过度捕捉，加上人们在海洋中丢弃废塑料袋使棱皮龟误认为是水母而误食，造成肠道阻塞而死于非命，所以数量日益减少。
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