De fleste fysiske modeller forutsier en fast kjerne, men lite er kjent om denne. Modeller baserer seg blant annet på planetens masse, radius, rotasjonsperiode, flattrykthet, gravitasjonsmomenter, og tilstandsligninger for stoffene i planeten. Ut fra en gjennomgang av tilgjengelige resultater, anslo de franske astronomene og i 2004 kjernens masse til å være 9–22 ganger jordens masse. Usikkerheten skyldes blant annet usikkerhet i målingene av Saturns gravitasjonsmomenter, og usikkerhet i tilstandsligningene for hydrogen ved høy temperatur og høyt trykk. Temperaturen i kjernen antas å ligge på rundt .