在望遠鏡中,土星可算得上是一個大明星,其漂亮的圓面加上環繞著它的精緻光環絕對讓人難忘。土星的光環占據了巨大的空間,其密度較大的主環始於土星赤道上空7000千米處,一直延伸到80000千米遠。但它的平均厚度卻只有10米,不過有時因土星衛星的推波助瀾,它的垂直高度可以擡升到3.5千米。1675年法國天文學家卡西尼發現土星光環中有一道縫隙,後來人們把這道位於土星A環和B環之間寬4800千米的縫隙命名爲卡西尼環縫,它是土星光環中最大的環縫。

  土星光環的90%~95%是水冰,其餘是被隕石摻雜進來的塵埃及其殘骸。天文學家相信土星光環在形成之初完全是由冰組成的。類似地,土星的內層衛星也異乎尋常地富含冰。過去流行的觀點認爲,由彗星撞擊而瓦解的小型衛星是土星光環的成因。但由此形成的光環會是冰岩混合體,而非今天看到的接近純冰的情況。因此目前新的理論把光環的形成和土星內層衛星的形成聯繫了起來。

  先前的研究提出,土星最初擁有多個土衛六大小的衛星,但由於靠得太近而最終墜入了土星。天文學家新近通過計算機模擬發現,在墜入土星的最終階段,土星引力對這些衛星的加熱會使它們上面的冰融化,並且使它的岩石向中心沉積。當這樣一顆衛星距離土星約100000千米時,引潮力會把它的外部冰層剝離並形成光環,而內部岩質核心則最終撞上土星。這一過程所產生的光環質量要比土星光環目前的質量大得多,光環寬度也寬得多。在演化過程中,它內邊緣的物質逐漸流失,外邊緣的物質則集聚成了土星富含水冰的幾顆衛星。