Schildpadden ademen lucht; ze moeten naar de oppervlakte komen om zuurstof in te ademen. Maar ze hebben aanpassingen waardoor ze lange tijd onder water kunnen blijven. Ze hebben zelfs een aanpassing om kleine hoeveelheden zuurstof op te nemen zonder te ademen.
Schildpadden ademen lucht door externe neusgaten boven hun mond. Lucht beweegt door de glottis en in de luchtpijp, gemaakt van een reeks ringen van kraakbeen. De luchtpijp van een schildpad is langwerpig en flexibel, waardoor de schildpad zijn hoofd in en uit zijn schild kan bewegen. De luchtpijp splitst zich nabij het hart in twee bronchiën die lucht naar de longen leveren, waar het in het lichaam wordt opgenomen.
Omdat het schild van een schildpad niet kan uitzetten en samentrekken zoals de ribben van een persoon dat doen, hebben schildpadden spieren in hun schild die uitzetten en samentrekken om lucht in en uit de longen te verplaatsen. Het bewegen van hun ledematen helpt ook bij het ademen door de druk in de longen te veranderen.
Omdat schildpadden koelbloedig zijn, hangt hun activiteitsniveau af van de buitentemperatuur. Ze zijn actiever bij warme temperaturen en minder actief als het koud is. Naarmate de temperatuur daalt, nemen de activiteitsniveaus af, evenals het metabolisme van schildpadden. Als de temperatuur daalt, gaan schildpadden in winterslaap. Sommige schildpadden overwinteren, zonder te ademen, in de modder op de bodem van de vijver.
In hun winterslaap bewegen ze niet en hun hartslag vertraagt. Ze "ademen" anaëroob en gebruiken vetten die tijdens de zomermaanden zijn opgeslagen. Dit proces handhaaft het lage metabolisme en de celfunctie van de schildpadden, maar resulteert in de ophoping van melkzuur. De schilden van de schildpadden geven carbonaten af in hun systemen, neutraliseren het zuur en voorkomen dat het dodelijk wordt.
Sommige soorten schildpadden kunnen zuurstof uit het water opnemen, waardoor ze lange tijd onder water kunnen blijven zonder naar lucht te komen. Hoe lang ze onder water kunnen blijven hangt af van de soort en de temperatuur. Zeeschildpadden kunnen bijvoorbeeld in rust vier tot zeven uur onder water blijven. Schildpadden in winterslaap kunnen enkele maanden onder water blijven.
De cloaca is een opening in het achterste uiteinde van een schildpad waar het rectum en de urinewegen leeglopen. Uitzettende en samentrekkende spieren dwingen water in en uit de cloaca. Bij sommige soorten schildpadden, zoals de oosterse geschilderde schildpad, heeft de cloaca een hoge dichtheid van bloedvaten, waardoor de schildpad zuurstof uit het water kan opnemen via de huid. Sommige soorten, zoals de muskusschildpad, kunnen zuurstof opnemen in de bloedvaten in de keelholte.
Ondanks hun aanpassingen kunnen schildpadden verdrinken als ze onder water vast komen te zitten. Tenzij de temperatuur laag genoeg is om een schildpad in winterslaap te laten gaan, moet de schildpad ademen om zuurstof te krijgen en kan hij water in zijn longen inademen.
Schildpadden kunnen ook onder water stikken als ze alle beschikbare zuurstof in hun systemen opgebruiken. In stressvolle situaties kunnen schildpadden het moeilijk hebben en de beschikbare zuurstof snel opgebruiken. Melkzuur bouwt zich op als de anaërobe ademhaling wordt ingeschakeld, en het kan snel giftig worden. In dergelijke gevallen kunnen schildpadden die de oppervlakte niet kunnen bereiken om te ademen binnen enkele minuten sterven.
