Với nhiệt độ trung bình là âm 288 độ F và những cơn bão mạnh thường xuyên trên khắp hành tinh, Sao Thổ không thích sự sống. Không giống như hầu hết các hành tinh trong Dải Ngân hà, Sao Thổ sinh nhiệt từ lõi của nó chứ không phải từ Mặt trời. Hành tinh này được biết đến như một người khổng lồ khí; nó chủ yếu được cấu tạo bởi các chất khí, bao gồm hydro và helium phân tử.
Các đám mây bao phủ Sao Thổ, với lớp mây phía trên bao gồm băng amoniac. Bên dưới đó là một lớp mây amoni hydro-sunfat. Lớp mây thấp nhất trên hành tinh là mây nước. Các cơn bão xảy ra trên sao Thổ làm như vậy xung quanh các vành đai của nó. Một cơn bão duy nhất có khả năng tồn tại trong nhiều năm.
Nhiệt độ bên trong Sao Thổ tăng cao tới 21.000 độ F. Hành tinh này tỏa nhiệt gấp đôi lượng nhiệt mà nó nhận được từ mặt trời, nằm cách xa 891 triệu dặm trong không gian. Các nhà khoa học suy đoán rằng nhiệt bên trong được tạo ra bởi lực nén trọng trường của hành tinh cũng như do ma sát xảy ra khi heli thường xuyên thấm vào lõi hành tinh. Hầu hết những gì các nhà khoa học biết về các điều kiện trên Sao Thổ đến từ dữ liệu thu thập được trong các chuyến bay vào vũ trụ Voyager I và Voyager II lần lượt xảy ra vào năm 1980 và 1981.