Odontochelys é a mais antiga tartaruga conhecida a ter sido descoberta. Foi descrita pela primeira vez a partir de três espécimes de 220 milhões de anos escavados em rochas Triássicas superiores em Guizhou, China.
Como uma tartaruga primitiva, Odontochelys se diferenciava das tartarugas modernas de várias maneiras. As tartarugas modernas possuem um bico excitado sem nenhum dente na boca. Em contraste, os fósseis de Odontocerios tinham dentes nos maxilares superior e inferior.
Uma das características mais marcantes das tartarugas, tanto modernas quanto pré-históricas, são suas conchas dorsais, formando uma carapaça blindada sobre o corpo do animal. Odontochelys só tinha a porção inferior da armadura de uma tartaruga, o plastron. Ela ainda não tinha uma carapaça sólida, como a maioria das outras tartarugas. Ao invés de uma carapaça sólida, Odontochelys tinha costelas alargadas como as de embriões modernos de tartaruga que ainda não começaram a desenvolver as placas ossificadas de uma carapaça.
Em uma comparação das proporções do crânio, o crânio de Odontochelys é muito mais alongado na frente dos olhos em comparação com outras tartarugas. A cauda da tartaruga pré-histórica era mais longa em proporção ao seu corpo do que as outras tartarugas. Além disso, os processos transversais encontrados na cauda não são fundidos, como nas tartarugas posteriores.
Em conjunto, estas diferenças anatômicas significam que Odontochelys tem algumas das características mais primitivas já vistas em uma tartaruga e é de certa forma um fóssil de transição. Alguns cientistas, entretanto, são céticos em relação a esta idéia. Reisz e Head sugerem que Odontochelys não representa uma tartaruga com uma casca parcialmente evoluída, mas que ela é descendente de uma tartaruga mais velha, que vive na terra, e que a casca se inverteu. Tais conchas podem ser vistas em tartarugas modernas, como as tartarugas de couro (o gênero Dermochelys).
É provável que Odontochelys fosse aquática, pois os espécimes fósseis foram encontrados em depósitos marinhos cheios de conodontes e amonites. A tartaruga primitiva nadou em águas marinhas rasas, próximas à costa.
O nome da espécie, Odontochelys semitestacea significa literalmente "tartaruga dentada com meia casca" - uma descrição adequada de suas características físicas mais marcantes.
