Виды этого семейства обладают всеми наиболее типичными чертами подотряда, в первую очередь сильной редукцией костного панциря. Карапакс имеет окостеневшие центральные элементы, которые окружает широкая хрящевая кайма, у некоторых наиболее примитивных видов (индийская лопастная черепаха) армированная по краям небольшими краевыми костями. Пластрон же, напротив, окостеневает по краям, а в центре имеется широкое хрящевое поле. Пластрон соединён с карапаксом мягкой эластичной связкой. Панцирь обычно округлой или овальной формы, сильно уплощён. Роговые щитки отсутствуют, панцирь покрыт мягкой кожей, которая может быть гладкой, морщинистой или, реже, усеянной роговыми шипиками.
На каждой ноге — по три острых когтя на внутренних пальцах. Шея очень длинная. Роговые челюсти прикрыты своеобразными «губами» — толстыми кожистыми выростами. Конец морды вытянут в мягкий подвижный хоботок, на конце которого расположены ноздри.
Трёхкоготные черепахи — средних размеров и крупные черепахи. Длина карапакса Pelochelys cantorii может достигать 200 см. Большинство других видов имеют длину карапакса 20—60 см.
Распространены в Южной и Восточной Азии, Африке и Северной Америке. Центр их распространения лежит в Юго-Восточной Азии. На севере ареал семейства достигает юга Палеарктики: на западе — юго-востока Турции, на востоке — юга Дальнего Востока России.
Местом обитания трёхкоготным черепахам обычно служат пресные водоёмы, главным образом реки. Но они могут встречаться и в солоноватой воде лагун, эстуариев рек. Эти водные животные лишь изредка выползают на берег для непродолжительного баскинга или откладки яиц и никогда не уходят далеко от воды. Длинная шея и хоботок на конце морды позволяют черепахам дышать воздухом, вытянув шею и выставив из воды лишь ноздри. При этом черепаха не всплывает на поверхность и остаётся незаметной для хищников. В связи с водным образом жизни у трёхкоготных черепах, помимо воздушного дыхания, развит водный тип дыхания. Внутренняя поверхность их глотки усеяна нитевидными сосочками и ворсинками, которые пронизаны множеством капилляров, и здесь происходит поглощение кислорода непосредственно из воды. Такое дополнительное дыхание позволяет черепахам по много часов находится под водой, не поднимаясь на поверхность.
Эти черепахи хорошо плавают, но в случае необходимости способны также быстро бегать по суше (особенно молодые черепахи). Будучи пойманными, большинство видов семейства ведут себя очень агрессивно и сильно кусаются, иногда нанося серьёзные раны мощными челюстями с острыми роговыми краями. При этом длинная шея позволяет черепахе дотянуться до заднего края карапакса.