Nhiệt độ trung bình của Sao Thổ là âm 288 độ F, tức là âm 178 độ C. Tuy nhiên, đây là một phép đo không chính xác về điều kiện nhiệt độ trên hành tinh, vì nhiệt độ trong khí quyển khác rất nhiều so với nhiệt độ gần lõi.
Sao Thổ có ba lớp mây khí trong bầu khí quyển của nó. Ở lớp ngoài, bao gồm chủ yếu là băng amoniac, nhiệt độ có thể từ âm 280 đến âm 170 độ F (âm 173 đến âm 113 độ C). Lớp băng nước ở giữa có thể dao động từ âm 127 đến 26 độ F (âm 88 đến âm 3 độ C). Các lớp mây thấp hơn có thể lên tới 134 độ F (57 độ C).
