被认为有好几种不同的成因，许多是由于土星卫星引力的拉扯造成的。其中一些明显的是由土星的微型卫星如土卫十八经过时形成，而其他更多的成因还有待发现；并且有一些小环似乎是由牧羊犬卫星在维护的，像是土卫十六和土卫十七。其他的缝隙可能是与质量较大的卫星轨道週期产生共振造成的，土卫一维系着卡西尼缝的存在，还有更多的环状结构因为受到其他卫星週期性的扰动而产生螺旋状的波浪。来自卡西尼号太空船的资料显示土星环有自己的大气层，与行星本身无关而独立存在。大气中有氧分子（O），这是来自太阳的紫外线作用与环中的冰而产生的。水分子