土星的光環形成是因為這些小顆粒之間存在一種暗物質，保持著顆粒之間的距離和形態，暗物質與土星的引力之間互相抗衡，就像是磁場一樣影響著土星環的運轉。而隨著土星不斷用本身的引力吸引著這些構成土星環的物質，土星的質量會不斷的增大，引力也會越來越大。

在太陽系中，土星被譽為美麗的天體，它戴著的光環曾被認為是不可思議的奇跡。科學家經過大量研究發現，在太陽系九大行星中，不僅土星戴著光環，而且木星、天王星和海王星也是戴著光環的。

但是，土星只是一個虛弱的“胖子”，它的平均密度只有0.7克/厘米’，比水的密度還要小。如果把所有行星都扔進水里，那么像皮球一樣浮上來的準是土星。但土星有一道奇特的景觀，那就是美麗的光環。這光環像一條亮燦燦的項鏈一樣掛在土星的脖子上。

1979年，“先驅者”11號探測器飛臨土星上空，發現土星光環像一張“密紋唱片”，由大小不等的小石塊、冰塊組成，它們排列得密密麻麻，一起圍繞土星旋轉。從地球上看去，土星光環的形狀老是在發生變化，有幾年甚至會“消失”。原來，這是由光環的形狀決定的。土星光環的寬度達27萬千米，而厚度只有10千米，寬度和厚度的比例使它看上去就像一只十分寬大但很薄的紙環。

當這“紙環”正面朝向地球時，人們只能看到像紙一樣薄薄的一條線，“紙環”幾乎就處于“消失”的狀態。難怪17世紀初意大利天文學家伽利略在觀察土星時，會以為自己看花了眼：土星兩側怎么多出兩個“耳朵”一樣的東西呢？

在這4顆戴著光環的行星中，土星的光環最為壯觀和奇麗。歷史上首先發現土星光環的是意大利天文學家伽利略。1610，伽利略用剛剛發明不久的天文望遠鏡觀測土星，發現它的側面仿佛有一些什么東西。遺憾的是，直到他去世，也沒有弄清楚那些東西究竟是什么玩意兒。

1655年，荷蘭天文學家惠更斯終于搞清了土星光環形狀不斷變化的原因：那是因為它以不同的角度朝向我們。當我們恰好從它的側邊看去時，薄薄的光環就仿佛隱而不見了。土星光環厚約10余公里，寬約6.6公里，它可以細分為幾個環帶，中間夾著暗黑的環縫。

1977年3月10日，包括中國在內的許多國家的天文學家，各自觀測到了一次罕見的天文現象——天王星掩恒星。觀測的結果使科學家們大為驚奇：在天王星遮掩恒星之前，人們已經觀測到一組“掩”，在天王星本體掩星之后，又觀測了另一組類似的“掩”。造成這些“掩”的，原來是圍繞著天王星的一些“光環”。這些環都極細，而且彼此都離得較遠。1986年1月，美國發射的“旅行者2號”宇宙飛船飛越天王星時，又發現了幾個新的環帶。現在，已經知道天王星共有11道環。