Em todos os planetas gigantes, só conseguimos observar uma pequena parte da sua atmosfera de forma directa. Para Saturno isto significa que só temos acesso até algumas dezenas de quilómetros abaixo das nuvens principais. Compare com o raio de Saturno que é de 60000 km !

A observação de Saturno em luz visível mostra uma atmosfera com bandas escuras e claras pouco proeminentes. As diferenças de cor estão ligadas a movimentos ascendentes e descendentes na atmosfera. Nas zonas ascendentes, formam-se mais nuvens, já que os gases que sobem de regiões mais profundas possuem maiores quantidades de condensáveis (água, amoníaco, metano). Ao subir os gases arrefecem e os condensáveis condensam formando nuvens. As nuvens reflectem a luz do Sol, formando as bandas claras. Os gases são então transportados meridionalmente para descer a seguir, formando bandas mais escuras, com poucas nuvens. Ventos fortes na direcção zonal (longitudinal) sopram e mudam de direcção com as bandas mais claras e mais escuras, provocando zonas de turbulência nos pontos de contacto.

Tal como Júpiter, Saturno, devido a processos no seu interior, emite mais radiação do que recebe do Sol. Em ambos os planetas, este calor alimenta a dinâmica atmosférica. Claramente, em Saturno este calor é menor e por isso a atmosfera é menos dinâmica. Por vezes aparecem manchas do estilo da Grande Mancha Vermelha em Júpiter, só que em Saturno são brancas. As manchas ficam visíveis durante meses e depois desaparecem. A sua origem continua pouco clara, mas estará ligada ao aparecimento de grandes tempestades profundas.




Têm-se poucas certezas sobre as nuvens de Saturno. Tal como para Júpiter temos modelos que predizem a estrutura vertical das nuvens. Mas observações decisivas não há. A camada superior de nuvens deve ser composta por amoníaco. Por baixo pensa-se existir uma camada de hidrosulfato de amoníaco (NH₄SH) e mais fundo ainda, nuvens de água. Certezas acerca disto só obteremos no futuro, quando uma sonda descer na atmosfera de Saturno.

Também sobre a composição detalhada da atmosfera existem poucas certezas. A atmosfera superior é composta por hidrogénio molecular (88,3%), hélio (11,5%) e o resto é metano, amoníaco, água, fosfina (PH₃) e ainda compostos de germânio (GeH₄) e arsénio (AsH₃). As quantidades exactas destas espécies menores não são conhecidas com grande precisão.

A missão Cassini irá fornecer muitos dados nos próximos tempos, o que permitirá ter uma melhor visão sobre a atmosfera de Saturno e sobre como ela funciona.