土星是太阳系中拥有卫星最多的行星，周围有31颗卫星绕它旋转，它们与土星一起组成了一个庞大的土星家族。其中土卫一至土卫七及土卫十是规则卫星，其他都是不规则卫星。土星卫星的密度都在1.1～1.4克／厘米3，它们很可能是由一半岩石一半冰水构成，厚厚的冰层就覆盖在岩石核的周围。
在土卫家族中，最大的是土卫六，名叫泰坦，是荷兰天文学家惠更斯（1629～1695）发现的。它是太阳系中仅次于木卫三的第二大卫星，也是迄今所知太阳系中唯一拥有浓密大气的卫星。土卫六的表面大气压比地球大气压大50％，大气的主要成分是氮，约占98％，甲烷还不到1％，此外还有乙烷、乙烯、乙炔和氢。再加上泰坦星表面温度低至-173℃，所以其大气密度是地球海平面大气密度的4.5倍。泰坦星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的1/7，在这种条件下，人在泰坦星大气中，只要像鸟一样扑打双手就可以飞起来。此外，寒冷大气中的乙烷液化后滴到土卫六的表面上形成深达1千米的乙烷海，其中混杂少量的甲烷。在阳光照射下，土卫六大气中的物质可以形成有机碳氢化合物链。据推测，在其上空红褐色的云中有少量的有机分子，甚至有汽油。土卫六呈橙红色，有很厚的大气层，不少人推测土卫六很可能存在着生命。科学家们普遍认为，在相当久远的将来，土卫六将成为人类在太阳系中的第三个可去处。
“旅行者1号”飞船在飞越土星时，在卫星运动方向的半个球面上，发现由撞击形成的环形山很多，另半个球面上环形山很少。土卫一的直径约390千米，最大的环形山直径竟达128千米，环形山的底部有一座高达9千米的山峰。土卫三的直径大于1000千米，表面也有许多几十亿年前因陨星轰击而留下的“星疤”——陨石坑。其中一个坑的直径达400千米，底深约16千米，它的另一侧有一条长达800千米的既深又宽的大峡谷。土卫二直径约500千米，奇怪的是它的表面比较“光滑”，即“星疤”很少。
土卫八直径为1440千米，自1671年发现以来，一直以双色著称：一半为明亮的白色，另一半为深黑色。“旅行者”探测器揭开了这个谜，原来在白色的亮半球上，大部分为火山口状的冰块，能反射50％的阳光；而发黑的暗半球，则覆盖着一层比沥青还黑的物质，仅反射5％的阳光。土卫九不大，直径只有200千米左右。引人注目的是它绕土星运行的轨道面同土星公转轨道面的交角约为175°，因而在众多的土卫中，它是唯一的逆行卫星。天文学家猜测也许在很久以前，有一颗小行星偶尔闯进土星附近，被土星俘获而成为今天的土卫九。更有意思的是，新发现的土卫1980S26在F环的外侧，1980S27在F环的内侧，它们像牧羊人那样看管着它们环内之间的物质，使它们不跑出环外，并把它们挤进一条稠密、狭窄的带中，所以这两颗卫星被称为牧羊卫星。1980S28为A环外侧的牧羊卫星，1980S1和1980S3为共轨卫星。还有1980S25和1980S13为土卫三的拉格朗日卫星，它们的质量比土卫三小得多，跟随着土卫三一起绕土星公转，其中S13为前导，s25为后随。1980S6为土卫四的拉格朗日卫星。