在探测器到达土星之前，人们只发现了 10 颗土星卫星。根据“先驱者 11 号”、“旅行者 1 号”和“旅行者 2 号”发回的资料分析，有案可稽的就有几十个新的土卫候选天体。现在已经被确认的土星卫星达 23 个之多，其卫星数量超过了木星，居太阳系诸行星之首。 

土卫系统中有很多有趣的现象，比如有时一些卫星占用同一条轨道绕土星运动，而且在轨道上的角距很稳定，一般接近 60°，这样它们和土星就构成了稳定的天空正三角形。在土卫 3 前、后 60°附近就各有一颗小卫星——土卫 13 和土卫 14，这三颗卫星和土星组成了两个大正三角形。另外，有一些土卫实际上是位于土星光环之中的，它们对光环的作用是形成光环复杂结构的重要原因。

在土星的众多卫星中，最为引人注目的是土卫 6、土卫 8 和土卫 9。

土卫 6 又名提坦，直径 4828 公里，是土星最大的卫星。过去一直认为它也是太阳系中最大的卫星，但精确测量得知它比木卫 3 小了 112 公里。土卫 6 最独特的地方是它浓密的大气，厚度可达地球大气的 10 倍，而且要稠密得多。和地球一样，土卫 6 大气主要也是由氮组成的，但含量高于地球，约为98％，另外还有少量的甲烷、乙烷、乙烯等气体。以前，科学家曾经对于在土卫 6 上发现生命寄予厚望。遗憾的是，接近探测并没有发现任何生命的痕迹，但是在土卫 6 云层的顶端发现了一种可以孕育生命的有机分子。

土卫 8 的表面状况非常引人注目，它的一个半球非常明亮，另一个半球却很暗，亮暗半球的边界是模糊不清的。土卫 8 还像月球一样，表面有大量的陨石坑——环形山。科学家对于土卫 8 表面亮度问题有两种解释：一种认为土卫 8 曾与一块大陨星相撞，撞击造成了土卫 8 上强烈的火山喷发，喷出的物质覆盖住原来的冰外壳，形成黑暗面。另一种解释认为黑色物质是土卫 8 轨道外侧的土卫 9 发出的，它们降落在土卫 8 位于公转轨道前方的半球上，这与观测是相符的。

土卫 9 是离土星最远的卫星。它与土星的其他卫星有很多不同。土星的其他卫星基本上是由冰组成的，而土卫 9 则是由岩石组成的。土卫 9 还是土星唯一的一颗非同步卫星和逆行卫星。据此，科学家认为土卫 9 不是同土星的其他卫星一起由土星周围的星云物质形成的，而是一颗被土星俘获的小行星。