Rhea er en ismåne med en densitet rundt 1240 kg/m³. Den lave densiteten antyder at den har en steinkjerne som utgjør mindre enn en tredjedel av månens masse, mens resten består av vannis. Rheas sammensetning ligner nabomånen Dione, noe som tyder på at de har lignende forhistorier. Temperaturen på Rheas overflate er fra 99 K (−174 °C) i fullt sollys til 53 K (−220 °C) på nattsiden.