A composição interna de Saturno é muito semelhante à de Júpiter, mas com proporções diferentes.

Observações dos quatro planetas jovianos, que possuem densidade média baixa, mostram que eles são constituídos basicamente dos elementos leves hidrogênio e hélio.
Na verdade, os constituintes de Saturno existem na forma gasosa, apenas nas suas camadas mais externas, até menos de 10% de seu raio. Como o planeta é suficientemente grande e maciço, nas suas camadas internas, sob altas pressões, o gás denso se transforma em líquido. A transição de gás para líquido é bastante gradual, mas uma mudança mais brusca ocorre quando a pressão no interior de Saturno atinge 1.400.000 atmosferas terrestre, o que ocorre a 30.000 km de profundidade. Sob essa pressão o hidrogênio molecular líquido se transforma numa substância conhecida como hidrogênio metálico líquido, que conduz a eletricidade. As correntes elétricas geradas nessa camada de hidrogênio metálico líquido são responsáveis pela geração do potente campo magnético de Saturno.

Essa camada de hidrogênio líquido metálico deve ter cerca de 15.000 km de espessura.

Ela envolve o núcleo externo, que tem por volta de 10.000 km de espessura e cuja temperatura é de 10.000 K. A composição do núcleo, tanto o interno como o externo é uma mistura de silício, oxigênio, metais e elementos voláteis pesados, cuja massa é 10 a 15 vêzes a da Terra, ou seja, cêrca de 13% da massa de Saturno. O núcleo interno, rochoso, que se encontra a uma temperatura de 15.000 K tem 4.000 km de diâmetro.

A constituição de seu núcleo e dimensão foram inferidas a partir do conhecimento da diferença entre seu diâmetro equatorial e polar. Os planetas gigantes gasosos, como é o caso de Saturno, na verdade é um gigante líquido. Como é um corpo líquido sua rotação produz um achatamento nas regiões polares, mas o grau de achatamento depende da quantidade de matéria sólida que exista no planeta. Como o achatamento polar de Saturno e de 10% ele deve ter um núcleo maior e menos maciço, com raio igual a 2,5 raios da Terra, e massa igual a 15 massas terrestres.

Saturno irradia para o espaço mais energia do que recebe do Sol. A maior parte dessa energia extra é gerada pela lenta compressão gravitacional do planeta mas deve haver um outro mecanismo, ainda desconhecido, responsável pela geração do restante da energia.

Os principais componentes da atmosfera de Saturno, por volume são: hidrogênio (96,7%), hélio (3%), metano (0,2%), amônia (0,2%) e vapôr d´água (0,4%).

As faixas coloridas de nuvens, características de Júpiter, não são tão evidentes na atmosfera de Saturno e por isso não são observáveis da Terra. Foi apenas quando a Voyager 2 passou por Saturno é que foi possível fotografá-las com detalhes. Nessa época existia na atmosfera de Saturno uma estrutura grande, ovalada, o centro de um furacão, semelhante à mancha vermelha de Júpiter. Utilizando o HST pudemos ver como, ao longo do tempo, a atmosfera do planeta muda: em 1990 foi fotografada uma grande nuvem branca mas a foto de 1994 mostrou que havia apenas uma pequena nuvem.

Existem várias camadas de nuvens na atmosfera de Saturno.

A camada mais baixa, que se estende até 10 km de altura, é formada por cristais de gelo e está a uma temperatura de -120°C e pressão maior que 10 atmosferas. A camada seguinte se estende até 50 km de altura e é formada por cristais de hidrosulfito de amônia a -190°C e pressão de 5 atmosferas. Cerca de 80 km acima dessa camada se formam as nuvens de amônia a uma temperatura de -250°C e pressão de 1 atmosfera. Acima desta camada se encontra a camada de nuvens visíveis, encoberta pela neblina de metano e mais externamente por puro hidrogênio e hélio, se estendendo até 270 km acima das nuvens de cristais de água.

A velocidade dos ventos na região equatorial (de +40º a -40º de latitude) atinge até 1.300 km/h.

O campo magnético de Saturno erstá alinhado com seu eixo de rotação. Na região equatorial a intensidade desse campo chega a 0,2 gauss, um pouco menor que na Terra onde chega a 0,3 gauss.

Como o planeta possui campo magnético ele emite sinais de rádio. Esses sinais são gerados quando partículas carregadas (elétrons, prótons e íons pesados) interagem com esse campo.

A magnetosfera de Saturno não é tão grande como a de Júpiter mas se estende até após a órbita do seu satélite mais distante.

Quando as partículas carregadas, existentes na magnetosfera do planeta, se precipitam na direção das regiões polares, se chocam com os gases existentes na atmosfera (hidrogênio atômico e molecular) e produzem auroras, semelhantes às que ocorrem na Terra. Elas se formam em alturas superiores a 260 km, acima da camada de nuvens de água.

A velocidade dos ventos na região equatorial (de +40º a -40º de latitude) atinge até 1.300 km/h.

Neste desenho artístico mostramos a magnetosfera de Saturno. (Windows Team-Uni-versity Corporation for Atmospheric Research- UCAR)

Nesta foto de Saturno, tirada no ultra-violeta pelo HST em 9 de outubro de 1995, podemos ver claramente a aurora que se formou na região polar norte. (J. Trauger HST/NASA)