土星の環
密度の濃いメインリングは、土星の赤道から7000 kmから8万 kmの距離に広がっている。最も薄いところで約10 m、最も厚いところで約1 kmと推定されている。99.9%が純粋な水の氷であり、不純物としてソリンやケイ素を含む。メインリングを構成する粒子の大きさは、主に直径1センチメートル (cm)から10 m程度である。
環の総質量は、約3 x 10キログラム (kg)と、土星の質量のわずか1億分の5程度であり、ミマスよりも若干小さい。ただし、証明されていないものの、環の凝集によりこの値は過小評価されており、実際の質量はこの3倍程度だという主張もある。
カッシーニの間隙やエンケの間隙のような大きな空隙は地球からでも観測できるが、ボイジャー計画の両探査機は、土星の環は数千の薄い空隙や小環から構成される非常に複雑な構造であることを発見した。この構造は、土星の多くの衛星の引力で生じたと考えられている。いくつかの空隙は、パン等の小衛星の通過によって一掃されてしまい、またいくつかの空隙は、(プロメテウスとパンドラがF環を維持しているのと同様に)小さな羊飼い衛星の重力によって維持されていると考えられている。
宇宙探査機カッシーニからのデータは、土星の環は、惑星の大気とは独立した自らの大気を持っていることを示している。
ガリレオ・ガリレイは、1610年に自作の望遠鏡を用いて初めて土星の環を観測したが、それを環だとは認識できなかった。彼は、トスカーナ大公コジモ2世への手紙の中で、「土星は1つではなく、3つからなっている。それらはお互いにほぼ接触しており、全く動かないし互いに位置を変えない。黄道に平行に直列し、中央の天体(土星本体)は、両横の天体(環の端)の約3倍の大きさである」と記している。また彼は、「土星には"耳"がある」とも記している。1612年、環の面は地球に正面を向け、環は突然消えたように見えた。ガリレオは戸惑い、サートゥルヌスが将来、自分の子に殺されるのを防ぐために、自分の子供を飲み込んだという神話になぞらえて、「土星は子供達を飲み込んだのか?」と表現した。土星の環は1613年に再び出現し、ガリレオをさらに困惑させた。
初期の天文学者は、論文が公表される前、自分の新発見を主張するためにアナグラムを用いた。ガリレオは、自身の発見を主張するため、Altissimum planetam tergeminum observavi(「私は、最も遠い惑星が三重星になっていることを観測した」)と言う意味を表すsmaismrmilmepoetaleumibunenugttauirasというアナグラムを作った。
カッシーニの間隙は、A環とB環の間の幅約4,800 kmの領域である。1675年にパリ天文台のジョヴァンニ・カッシーニが20フィートの長い焦点距離を持つ2.5インチの対物レンズを持つ倍率90倍の望遠鏡を用いて発見した。地球からは、環の間の黒い隙間として見える。しかし、ボイジャーは、この間隙にも環を構成する物質が集まっており、C環に似ていることを明らかとした。物質の密度が比較的薄く、環よりも光が通り抜けやすいため、光の当たらない面から見ると、明るく見える。
カッシーニの間隙の内端は、強い軌道共鳴下にある。この部分の粒子は、1度の公転の間に、ミマスの周囲を2回転する。共鳴軌道では、軌道が不安定になり、粒子の密度が急激に低下する。しかし、カッシーニの間隙の中に存在するその他の多くの間隙については、説明がついていない。