土星和其他行星一樣，也圍繞太陽在橢圓軌道上運動。土星繞太陽公轉的軌道半徑約為954天文距離單位（約14億千米）軌道的偏心率為0.056，軌道麵與黃道麵交角為2°5′，繞太陽公轉一周約29.5年，公轉平均速度約為96千米/秒。土星的自轉很快，僅次於木星，其自轉角速隨緯度而不同，在赤道上自轉周期為10小時14分，在緯度60°處為10小時40分。由於快速自轉，使得它的形狀變扁，是太陽係行星中形狀最扁的一個。土星表麵也有沿赤道伸展的條紋帶，表麵為雲層所覆蓋。
用天文望遠鏡觀察土星，看到的是一個帶光環的天體。土星的赤道半徑約為6萬千米，其赤道半徑與極半徑相差5000多千米。體積為地球的740倍，質量為地球的95倍。所以雖然它的體積大，密度卻是九大行星中最小的，隻有水的70%。如果把土星放到水裏，它能像冰山一樣浮在水麵上。
由於土星的密度太小，其表麵重力加速度和地球差不多（為地球的107倍）。在土星上，物體要有37千米/秒的速度才能脫離土星，比地球表麵的脫離速度大得多，因此土星能把大量的大氣束縛住。
土星有稠密的大氣，其大氣的主要成分是氫和氦，還有甲烷、氨等。通過天文望遠鏡，我們可以看到土星表麵也有一些明暗交替的帶紋平行於它的赤道麵，帶紋有時也會出現亮斑、暗斑或白斑。白斑的出現不很穩定，最著名的白斑於1933年8月被英國天文愛好者W.T.海用小型天文望遠鏡發現。此白斑位於土星赤道區，呈蛋形，長度達土星直徑的1/5。以後這塊白斑逐漸擴大，幾乎蔓延到土星的整個赤道帶。
為了探測太陽係外圍空間的物理情況，1973年4月“先驅者11號”上天，1979年9月1日飛臨土星，成為第一個就近探測土星的人造天體。“旅行者1號”、“旅行者2號”在考察完木星後，繼續駛向土星，對土星進行考察。完成考察土星的任務後，“旅行者2號”又繼續飛向天王星和海王星，對它們進行考察。這些“一身多任”的宇宙飛船，為我們帶來了土星的新消息。
“先驅者11號”飛船於1979年8月和9月在距土星128萬千米處發現，土星磁場十分特殊，磁場圖很像一條大鯨魚，其頭部圓鈍，兩邊伸出扁形翅，還有粗壯的尾巴。土星磁場的磁軸與其自轉軸吻合，磁心偏離土星核心225千米。磁場範圍比地球的磁場範圍大上千倍，但比木星磁場小，也沒有木星磁場複雜。
土星的表麵溫度為-140℃，支頂溫度為-180℃，比木星低50℃。土星有一個直徑為2萬千米的岩石核心，核心外麵就是土星大氣。
知識鏈接：為什麼說土星是最美麗的行星
在太陽係中，土星的形狀很特別，看上去就像一個巨大的飛碟。在土星的星體周圍，漂浮著明暗相間的彩雲，這是土星特有的美麗光環。人們根據地麵觀測和空間探測，把土星環劃分為7層：距土星最近的是D環，亮度最暗；其次為C環，透明度最高；B環最亮；最後為A環。在A環和B環之間是著名的卡西尼環縫，寬度為5000千米。在A環之外還有E、F、G三個環，最外層是E環，氣體稀薄而寬廣。土星光環遠看是紅棕色，其實每層都有所不同：C環是藍色的，B環內層為棕色，外層為綠色，A環為紫色，卡西尼環縫為藍色。這些彩環像雨後的彩虹一樣漂亮。它們的存在就像是給土星戴了一頂典雅別致的草帽。因此，人們把土星稱為“最美麗的星球”。