龟科的物种中，赤蠵龟跟肯氏龟、丽龟和玳瑁的关系比跟平背龟和绿蠵龟接近。大约300万年前，在上新世时期，中美洲上升浮出海面，阻隔了大西洋与印度洋-太平洋海域之间的海流。随着地球进入冰川循环，海流因为气候变化有了新的流向。冷水上升至好望角周围，并降低了合恩角的海水温度，对迁徙的海龟形成了冷水阻碍。结果便是将大西洋和太平洋的赤蠵龟完全隔离。在最近的冰河时代，北美洲的海滩对龟卵来说太过于寒冷。随着地球逐渐回暖，赤蠵龟开始会向北移动，并聚集在北边的海滩。就是因为这样，在北卡罗来纳州和北佛罗里达产卵的海龟和南佛罗里