Обычный костный панцирь у этих морских черепах очень сильно редуцирован: в карапаксе от него остались лишь проневральная и обломки плевральных (реберных) пластинок, в пластроне исчез энтопластрон, а остальные кости в виде палочек лишь окаймляют большую центральную фонтанель. Вместо него развит особый вторичный панцирь, состоящий из мозаики многочисленных маленьких многоугольных костных пластинок, лежащих в поверхностных слоях кожи. Роговые щитки отсутствуют.
Ранее на основании строения этого уникального панциря кожистых черепах считали очень примитивными и выделяли в особую группу в ранге подотряда (Athecae), противопоставляемую всем другим черепахам (Thecophora). Сейчас большинство исследователей рассматривает их в качестве очень специализированных морских черепах, сохранивших ряд примитивных черт. Поэтому им придают ранг особого надсемейства Dermochelyoidea или включают в надсемейство Chelonioidea.
Представлены только одним родом и одним видом, заходящим в воды бывшего СССР (России):Кожистая черепаха — Dermochelys coriacea