Սատուրնի արտաքին մթնոլորտը կազմված է մոլեկուլային ջրածնից (96,3%) և հելիումից (3,25%)[32]։ Հելիումի պարունակությունը զգալիորեն պակաս է, ի համեմատություն այս տարրի առատության Արեգակի վրա[23]։ Հելիումից ծանր տարրերի քանակությունը ճշգրտորեն հայտնի չէ, սակայն համամասնությունները ենթադրվում է, որ համընկնում են Արեգակնային համակարգի ձևավորման ժամանակների արժեքների հետ։ Մոլորակում առկա այս տարրերի ընդհանուր զանգվածը գնահատվում է Երկրի զանգվածից 19–31 անգամ շատ, որի զգալի մասը կենտրոնացած է Սատուրնի միջուկի շրջանում[33]։