Anatomia Żółw zatokowy to najmniejszy z sześciu gatunków, obecnie żyjących, żółwi morskich. Jego karapaks mierzy zazwyczaj 58–70 cm długości, choć czasami zdarzają się osobniki o karapaksie dochodzącym nawet do 75 cm. Żółw ten waży zazwyczaj 36–45 kg, rzadko 50 kg. Pancerz dorosłych osobników ma taką samą szerokość, co długość. Jego kolor zmienia się znacznie w trakcie rozwoju, od szaroczarnego na obu częściach u młodych, do jasnoszarooliwkowego karapaksu i kremowobiałego lub żółtawego plastronu u osobników dorosłych. Gatunek ten ma dwie pary łusek przedczołowych na głowie, pięć tarczek kręgowych oraz pięć par tarczek żebrowych. Na jego karapaksie znajduje się 12 par tarczek krawędziowych. Każde połączenie karapaksu z plastronem pokrywa 5 łusek, na każdej z nich znajduje się ujście przewodu wyprowadzającego gruczołu Rathkego, produkującego prawdopodobnie feromony. Pod względem wielkości i ubarwienia obie płcie wyglądają podobnie. U samców występują jednak typowe dla żółwi morskich drugorzędowe cechy płciowe, m.in. dłuższy ogon, czy mocno wykrzywione pazury.