Los quelonios, como gran parte de los reptiles, poseen una avanzada percepción sensorial bien definida por sus cinco sentidos.Visión
La córnea ocular de las Emydidae (Familia que agrupa varias tortugas semiacuáticas) solo obtienen el enfoque adecuado en un elemento denso como lo es el agua; obteniendo en ella una percepción bidimensional de objetos en movimiento de aceptable nitidez, la suficiente como para advertir la presencia de sus presas y depredadores.
En la superficie, la escasa densidad del aire distorsiona notablemente su visión, la cual se asemeja en cierto modo a la de un miope avanzado, por lo que dependen de otros sentidos para percibir su entorno.
Las Testudinae (Familia que agrupa todas las tortugas terrestres) tienen una vista bastante aceptable, pero precaria en comparación con la de otros reptiles, limitándose a la percepción de objetos en movimiento y a la distinción de tonalidades en su entorno con respetable precisión.
La tortuga marina Dermochelys coriacea es prácticamente ciega en la superficie, al igual que la mayoría de especies de la familia Cheloniidae.
La retina de los ojos de las tortugas (Al igual que la de todos los reptiles), no poseen Conos (Células sensoriales de color, esta región ocular está poblada únicamente con Bastones, células sensoriales de luminosidad), por ello, perciben una longitud de onda incapaz de determinar coloración alguna. Tan solo son sensibles a una amplia gama de tonalidades de luz, pero se estima que nunca por debajo de las 0,8 luminias.
Nota: Las tortugas no ven en colores, tan sólo perciben tonos de luminosidad. Su visión monocroma es bidimensional, es decir, perciben solamente dos dimensiones del espacio: verticalidad y horizontalidad. Por ello, son incapaces de percibir la profundidad del paisaje o entorno que tienen ante sí, por lo cual el cálculo de distancias les resulta imposible, teniendo que depender del olfato para definir la distancia a la que se halla la comida.
Olfato
Las Emydidae (Familia que agrupa varias tortugas semiacuáticas) y la mayoría de tortugas dulceacuícolas poseen un olfato magnífico que persiste bajo el agua; percibiendo hasta 700 matices olfativos según se ha estimado recientemente de forma poco fiable. También se estima que pueden percibir una molécula olfativa por cada 8.000 partículas de agua.
Las Testudinae (Familia que agrupa todas las tortugas terrestres) poseen este sentido algo menos afinado, exceptuando algunas especies de los géneros Chelonoidis y Geochelone y sobre todo las especies selváticas, ya que en este entorno húmedo se expanden en mayor medida las partículas olfativas.
Oído
En las Emydidae (Familia que agrupa varias tortugas semiacuáticas), este sentido sobre tierra firme se limita únicamente a la detección de los sonidos más bajos del espectro sonoro, percibiendo más a menudo los posibles peligros a través de la vibración del suelo que a través de su oído o vista. Esto se debe a que sus gruesos y duros tímpanos solo bajo el agua perciben con precisión las vibraciones sonoras.
En el agua disfrutan de un oído mucho más agudo, percibiendo un mayor espectro sonoro gracias a la perfecta adaptación de sus gruesos tímpanos, que funcionan con eficacia bajo elementos densos. Ello le permite una audición muy precisa a larga distancia, puesto que las ondas sonoras se expanden mejor en este elemento.
Sus oídos están a ambos lados de la cabeza, lo que les permite una audición estereofónica, por lo que pueden determinar con precisión la dirección y distancia de la que procede el sonido percibido.
En el caso de las Testudinae (Familia que agrupa todas las tortugas terrestres), el oído es un sentido casi inexistente, el cual se reduce a los sonidos más bajos de la escala sonora, acondicionado a la percepción de las vibraciones geológicas, delatoras del movimiento de grandes animales a su alrededor.
Gusto
Pocos son los estudios científicos orientados hacia la comprensión de este sentido en los animales, y mucho menos en los quelonios, por lo que apenas sabemos nada acerca de cómo perciben las tortugas el sabor de los alimentos, aunque si hay conciencia de que poseen papilas gustativas en la lengua, por lo que debemos sospechar que perciben los sabores en mayor o menor medida de los alimentos que ingieren.
Tacto
La piel de todas las tortugas está saturada de terminaciones nerviosas, Corpúsculos de Krause, Corpúsculos de Meissner, corpúsculos de Ruffini y Corpúsculos de Vater-Pacini, lo cual nos indica que poseen un sentido del tacto muy desarrollado, aunque desconocemos en que grado de sensibilidad. Su amplia gama de Corpúsculos delatan la percepción del contacto, temperatura, humedad, presión y abrasión que las tortugas poseen.
Es el caparazón, al igual que las uñas la única zona externa que no resulta sensible a los estímulos externos citados, aunque sus vasos sanguíneos, sistema nervioso y estructura ósea si son capaces de percibir el dolor derivado de la fractura, abrasión o lesión de esta zona.
Percepción y Conciencia
Debido a la ausencia de Corteza cerebral, los reptiles, quelonios incluidos, carecen de Córtex, región del lóbulo frontal encargada de la percepción de la conciencia, lo cual indica a los biólogos más radicales que las tortugas no tienen conciencia de su percepción sensorial, y por lo tanto no son conscientes de su propia existencia, actuando como meras máquinas biológicas con reacciones "automáticas" a los estímulos externos.
La conciencia es considerada en muchos casos un sexto sentido, el cual nos hace conocedores del entorno que nos rodea y de nuestra propia existencia; algunos científicos menos tajantes plantean la posibilidad de que los cerebros de los reptiles, pueden presentar un tipo de conciencia elemental, generada por un mecanismo que no ha sido identificado o ha pasado desapercibido, pero este es tema de un arduo y controvertido debate.
