卡羅萊納箱龜隸屬于曲頸龜亞日，龜科，龜亞科，箱龜屬。其種共有6個亞種分化。分別是東部亞種即模式亞種也最常見。海濱亞種、三趾亞種、佛羅里尤卡坦亞種，后兩種極為少見。
箱龜是指出產于北美洲的一類腹甲能與背甲完全閉合的龜類。
箱龜雖隸屬于龜科（也稱淡水龜科），但卻完全為陸生，極少下水，與陸龜科的龜類一樣。這一點與問樣隸屬于龜科的閉殼龜屬的龜類不相同，后者大多數種類適應水棲或半水棲的生活。箱龜屬與閉殼龜屬的龜類沒有直接親緣關系，分屬于不同亞科。龜甲功能的相似屬于趨同進化的結果。
卡羅萊納箱龜的頭部適中，頂部光滑無鱗片覆蓋，上喙略鉤曲，并有微小鋸齒，頭部兩側的鱗片明顯。背甲圓拱，隆起較高，具有明顯的中央棱脊，緣盾平整光滑，不呈鋸齒狀，四肢上披有明顯的鱗片，指趾間幾乎不具蹼，腹甲前后間由韌帶相連拽，可分別向上活動與背甲完全閉合，而將頭、尾、四肢完全收入龜甲內，尾較細小，披鱗。
東部箱龜（模式亞種）的背甲基調色為黑棕色或暗褐色，身體軟組織的顏色亦然，部分個體的顏色會稍淺些。整個身體：頭、尾、四肢、背甲上都有明黃色至橙紅色的斑紋。背甲上斑紋的形狀變化極大，從條鏈狀到斑點狀，或連聚或分散，應有盡有。有些個體的黃色斑紋較多，而有些個體的紅色斑紋較多。但都能看出其斑紋是從每塊盾片中后方向周圍放射狀分布。腹甲有的為黃色具黑色斑紋，有的為黑褐色。三趾亞種與墨西哥亞種也具有斑紋，但通常是頭頸部及四肢上的斑紋較甲殼上的鮮艷許多，從黃到紅都有。而甲殼上的斑紋大多模糊不清，難以識別。三趾亞種背甲以黃褐色為基調色，部分個體呈橄欖色。與墨西哥亞種相比，三趾亞種的背甲盾片接縫處的顏色較深，三趾亞種的后肢具有三趾。佛羅里達亞種亦有后肢為三趾的個體，但此亞種的背甲上具有細長的黃色放射狀線紋，且中央背紋為黃色，顯得非常漂亮，這與飾紋箱龜較易混淆，其差別在于佛羅里達亞種的背甲中央具棱脊，且背甲隆起較高。與本種的其它亞種相比，佛羅里達亞種的背甲最高處不是在背甲中央，而是在背甲稍微靠后的部位，另外兩個亞種：海濱亞種和尤卡坦亞種均不具有明顯的斑紋，其背甲通常為黃褐色或暗褐色，無斑紋。海濱亞種是卡羅萊納箱龜中體型最大的亞種，成體的背甲最大可達22厘米長，且背甲顯得較細長。尤卡坦亞種與海濱亞種外貌相似，但頭部具有少量黃白相間雜的小斑點，喙前端平切，體型較小。
