Nhiệt độ trung bình của Sao Thổ là âm 288 độ F hoặc âm 178 độ C. Trong khi có một số biến đổi nhiệt độ giữa các cực và đường xích đạo, nhiệt độ của Sao Thổ khá ổn định vì phần lớn nhiệt của nó đến từ bên trong hành tinh hơn là mặt trời.
Có ba lớp mây trên Sao Thổ, với các lớp bên trong ngày càng ấm hơn. Nhiệt độ của lớp bên ngoài dao động từ -280 đến -170 độ F, hoặc -173 đến 113 độ C. Lớp giữa duy trì nhiệt độ từ -127 đến 26 độ F, hoặc -88 đến -3 độ C, trong khi lớp bên trong ấm lên tới 134 độ F hay 57 độ C. Lõi đá có thể đạt nhiệt độ lên tới 21.000 độ F hoặc 11.700 độ C.
