土星环不止一环，这一环绕在星球四周的神奇构成呈现为一系列亮度不一的同心圆，其中有些土星环之间明显互相分离(1)。

早期的观测活动最开始看到的只是一个整体——远观下的一个匀质圈，是卡西尼发现了土星环中的一个主要缝隙，如今被称为“卡西尼缝”——介于灰色的外环与明亮的内环之间。即使用简易的设备也能发现这个缝隙，尤其是当观察土星环的视角倾斜度最小的时候。

随着观测手段的完善，邦德于1850年发现在明亮的土星环内侧还有一环，要观测到这个暗环，就需要设备具有足够强大的光学性能。该环呈透明状，透过它仍能看清土星的面貌，因而人们称它为黑纱环(2)。

这就是土星环的三个主要构成部分，这些环同心但明暗色度不一，同时圆环之间有一些或明显或隐约的空洞空间。

那么土星环所呈现的这种表象对应的是什么本质呢？

人们对土星环的第一印象是它是个连续体，就像一个环绕着球体的没有支撑的固态圈，但天体力学告诉我们不可能存在此类结构，因为固态的环带在受主星及其卫星相反的引力牵引时，这些反向牵引力会不停变换强度与方向，这条腰带注定要遭受高速和彻底的分崩离析，但我们也不能就此猜想这一带状结构是由**或气体构成的。

从地球上看到的土星星系的不同样貌

唯一可能的解释是土星环由固体颗粒构成，但单个的固体颗粒超出了我们的目力可及范围。这些颗粒形成了密度不均的尘埃环，就像是具有连续性的溶液。那时卡西尼已经对土星环有了这样的概念，他于1705年写道：“这个环似乎是由大量小卫星构成的，它使土星看上去类似由无数小星体组成的银河。”

实验证实了天体力学的结论，多亏了土星环的光谱线位移（多普勒-菲佐原理），我们才得以揭示土星环不同区域的自转速度，这些区域遵循万有引力定律，离行星中心越远，转速越慢。根据定律，内环公转一周要4小时，外环则要14小时。另外，我们通过某些不规则表象也能注意到这些位移，威廉·赫歇尔便是借此确定了土星环的平均自转周期为10小时32分，因而以上所有数字并不矛盾。

上文对土星环构成的论述极有力地解释了环内隐约的空隙、环与环间明显的分隔以及各区域的微粒数量不一或亮度不一等特性。所有这些微粒在做圆周运动时互相作用，以不断实现在某个特定时刻的稳定；它们集合后必然会于某个时期使土星环“消失”——这时我们望见的是这个整体的截面。

这些连续的颗粒散布成一片围绕在土星周围的巨大圆环，我们由此可知整个土星环的尺寸。上文已提到土星环的总直径长达278 000千米，厚度相较之下显得尤其微不足道。事实上，有人估测过土星环的厚度不超过60千米，甚至还有人认为只有15或20千米，这也解释了为什么从侧面看去土星环就会消失不见：人们只能看到一条难以觉察的细线(3)。在这些前提条件下，观测土星环的意义空前重大，因为我们有可能会面对土星星系的各种可视情况，不规则的可视区域意味着尘埃团本身的非均质结构。

尽管我们了解了土星环的整体构成，但对于其他信息要素我们仍不得而知：这些颗粒内在的本质是什么(4)？各自的尺寸是多少？它们紧挨在一起或互相远离彼此到了何种程度？在这些问题上，调查研究的手段还有所欠缺，我们无法有效获取信息，唯有将观测站建在土星系统的附近才能解决问题。至少我们可以断言，这一颗粒汇聚之物形成了一个相当不透光的整体，因为我们会看到土星环在土星表面投下的明显阴影。

(1)　现土星环主要环状带就分为了13个，部分主环下面还细分为不同环状带。主环从内到外分别为D环、C环、B环、卡西尼缝、A环、洛希环缝、F环、杰纳斯/艾皮米修斯环、G环、美索尼环弧、安德列环弧、帕勒涅环和E环。

(2)　即现在被称为C环的环状带。

(3)　根据康纳尔大学和NASA合作研究探明，土星环的厚度很薄，平均在10米左右。（可参见https://www.sciencedaily.com/releases/2005/11/051110220809.htm。）

(4)　现代研究和卫星探测表明，土星环主要成分是水冰。