雌雄海龟群居在珊瑚岛周围，互相追逐，选择配偶，进行交配。有时雌海龟对求爱的雄海龟看不上，就用头对着雄海龟，不让雄海龟爬上背后。雄海龟便想方设法从旁边绕至雌海龟背后，雌海龟也总是随机应变，转过身去用头顶着对方，不让雄海龟得逞。一时雌海龟在内，雄海龟在外，像在水面上推磨一样团团转圈。若二者满意，雄海龟爬在雌海龟背上，用前肢爪钩住雌海龟背甲，长长的尾巴向下往前弯曲，交接器插入雌海龟的泄殖腔中，交配的时间可长达3～4小时之久。雄海龟的尾巴很长，相当于其体长的一倍，与雌海龟迥然有别。
海龟在各地产卵的时间不尽相同。以西沙为例，4～7月为繁殖旺季，但持续时间很长，甚至可一直到12月。初夏的西沙，由于季风已衰退，台风尚未至，海面异常橡皮龟平静，极利于海龟上岸产卵。随着西南暖流遨游而来的海龟，经过长途跋涉，到达西沙，趁着万籁俱寂的夜晚，随着上涨的潮水，小心翼翼地向岸上爬去。
海龟上岸产卵的时间，一般是晚上10点以后。它用鳍状四肢笨拙地向前爬行，沙滩上留下两条宽宽的与履带车痕迹相似的龟道。其间它要爬过大约46米的路程，途中休息2～3次，爬到高潮线以上，在海水淹不到的沙滩处寻找产卵地点。此时的雌海龟虽然有些迫不及待，但却格外谨慎，略有风吹草动、灯光人影，它们就立即返回大海。因为许多猎手和一些野兽往往在这期间等待捕捉上陆产卵的雌海龟，或挖食它产下的卵，而且一旦在陆上被掀得腹面朝天，就只能束手待毙，所以此时的海龟警惕性特别高。有人曾调查过上陆的251只雌蠵龟，因种种原因上岸后立即返回海中的就有102只。当然它们迟早还要再次上陆，最短的只隔半个多小时，最长的相隔6天之久。如若再受到刺激，它们还会再次入海。有的海龟从晚7点到12点4个多小时内，4次重复上陆。有的个体一个晚上在沙滩上留下8条上岸的足迹。只有当它们确认万无一失时，才步履蹒跚地转向下一个目标，即寻找适宜的产卵地点。海龟在产卵地点的选择上也是很认真的，既要有利于卵的孵化，又要不易被敌害发现和破坏，所以花的时间很长。海龟从上陆到返回海洋的整个产卵过程，平均需要95分钟，其中选择适宜地点和清理场地就占用1／3的时间。
海龟从上陆到返回海洋的整个产卵过程，平均需95分钟
场地选好后，先用巨大的前肢挖出一个宽大的凹坑，坑的深度与龟体高度相当，将整个身体隐伏于坑内，然后再用两个较短的后肢，交替地在生殖孔下方挖一个垂直的卵坑。尽管海龟老态龙钟，行动迟缓，但挖坑时后肢却像人手一样的灵巧，像勺子一样将沙粒舀起，小心翼翼地提上来抛出坑外，有时抛得很远。产卵海龟多时会使整个海滩响起沙沙的挖沙声。坑有半米多深，边壁垂直，像一口小井。如果地点适宜，用不了10分钟就可以挖好。若遇卵坑塌陷或沙中有瓦砾等杂物，就需要用很长时间去清理。
橡皮龟
卵坑挖好后，稍作休息，便开始产卵。产卵前，先用后肢向尾和泄殖孔处拍几下，将黏附的沙拍掉，然后泄殖孔向卵坑中排出几滴白色透明的液体，随即产出第一颗卵。卵很大，直径41～50毫米，很像一个白色的乒乓球，卵壳坚硬而富有弹性，不易破损。海龟一旦开始产卵，无论什么强烈刺激，它都全然不顾。尽管不少海龟在产卵场上受过一些人的骚扰，如被人骑过、吼骂过、嘲笑过，等等，它们都不在乎。产卵速度起初较慢，是一个一个地匀速产入坑中，以后渐快，每隔4～10秒产一次，一般是2～4个，多数是3个同时落下。整个产卵过程只10分钟左右。其间它一直不断地排出黏液，使整个卵坑都被带有黏液的沙粒包裹着。产卵结束后，就用后肢拨沙将卵坑掩埋起来，然后爬出掩体坑，再用前肢将坑填平，最后拖着疲惫的身躯慢慢爬回大海。