土星環的組要組成物質是冰塊和巖石，從微小的顆粒到巨大的冰山都有。土星環由三層主要的環構成，分別是最外側的A環，中間明亮的B環，內部透明的C環（又稱紗環）。另外土星照射到的太陽光線很少，光環反射出的可見光更少，令它難以被發現組成光環的塵埃溫度很低，僅有-193℃，但卻散發出熱輻射。土星環的結構在17—19世紀被陸續發現。到20世紀80年代初，至少3個探測器對土星“走馬觀花”，發現環的結構極為復雜。
人們根據地面觀測和空間探測，把土星環劃分為7層。距土星最近的是D環，亮度最暗；其次是C環，透明度最高；B環最亮；最后是A環。在A環和B環之間就是著名的卡西尼環縫，縫寬約5000千米。在A環之外有E、F、G三個環，最外層的是E環，十分稀薄和寬廣。
觀測表明構成光環的物質是碎冰塊、巖石塊、塵埃、顆粒等,它們排列成一系列的圓圈,繞著土星旋轉。探測器傳回的土星照片讓科學家非常吃驚，在近處所看到的土星環，竟然是一大片碎石塊和冰塊，使人眼花繚亂。它們的直徑從幾厘米到幾十厘米不等，只有少量的超過1米或者更大，土星周圍的環平面內有數百條到數千條大小不等，形狀各異的環。
大部分環是對稱地繞土星轉的，也有不對稱的有完整的、比較完整的、殘缺不全的。環的形狀有鋸齒形的，也有輻射狀的。令科學家迷惑不解的是，有的環好像是由幾股細繩松散的搓成的粗繩一樣，或者說像姑娘們的發辮那樣相互扭結在一起。
美國航空航天局(NASA)的科學家發現土星周圍存在一個“隱形”的巨大光環(如圖)，這個光環可以容納10億個地球。NASA噴氣推進實驗室稱，該光環平面與土星主光環面成27度傾角，該光環內側距離土星約595萬公里，寬度約1190萬公里它的直徑相當于300倍土星的直徑。可容納大約10億個地球。
土星環或在3億年以后消失。行星環指的就是圍繞著行星旋轉的一種物質構成的，行星想要構成行星環其實要具有兩種條件，一種就是周圍空間的溫度足夠低，只有溫度足夠低才能夠保留大量的原始時期的顆粒物質，這個條件也就說明了擁有行星環的行星距離太陽都是非常的遠，土星和木星都是滿足的。第二個條件就是行星的質量要夠大，質量足夠大才具有強大的引力，才能保持住這些行星環的狀態，木星是太陽系中質量最高的行星，土星的質量僅次于木星，在太陽系中排第二，所以土星也是滿足這個條件的。
