Zaradi bližine sonca se zemeljska temperatura površine zelo razlikuje od polov do ekvator, drugače pa je na Saturnu, kjer se sonce na nebu pojavi kot svetlo zvezda. Na površju se Saturnova povprečna temperatura giblje od približno -185 stopinj Celzija (-300 stopinj Fahrenheita) do -122 C (-188 F).
Razlike v temperaturi so posledica notranjih procesov planeta, ne sonca. Med potapljanjem skozi oblake se temperature povečajo na Zemljo podobne razmere. V svojem jedru znanstveniki verjamejo, da je Saturnova temperatura več kot 8.300 C, kar je bolj vroče od sončne površine.
Brez sezonskih temperaturnih nihanj
Zemeljski 23-stopinjski nagibni nagib je odgovoren za sezonske spremembe. Saturn ima primerljiv nagib 26,75 stopinj, vendar je predaleč od sonca, da bi letne čase doživljal na enak način kot Zemlja. Kljub temu ultravijolična sončna svetloba daje znake sezonskih sprememb v obliki spreminjanja barv v zgornjem ozračju. Z nastopom zime polkrogla, obrnjena stran od sonca, dobi modrikast odtenek znanstveniki menijo, da je posledica reakcije ultravijolične sončne svetlobe z metanom v zgornjem delu vzdušje. Vendar temperature obeh polobel ostajajo približno enake.
Saturn ustvarja lastno toploto
Kot vsi Jovijevi planeti tudi Saturn ustvari več toplote, kot jo prejme od sonca. V Saturnovem primeru je to več kot dvakrat toliko, kar je več kot kateri koli drug planet. Del toplote izvira iz tlačnih sil v svojem jedru, nekaj toplote pa iz trenja, ki ga ustvarja helijev dež, ki pada skozi ozračje. Ta dva pojava skupaj ohranjata bolj ali manj enakomerno temperaturo na površini. Vendar vročina spodbuja tudi nevihte v zgornjem ozračju in temperatura v nekaterih od teh neviht je lahko toplejša ali hladnejša od okoliške atmosfere.
Potapljanje skozi atmosfero
Ko se je sonda Cassini septembra zrušila v Saturn 15. novembra 2017 so ga sile trenja zgorele kot meteor. Če bi lahko preživel, bi dosegel plast oblakov z vodnim ledom in zabeležil temperature v območju od -88 C (-127 F) do udobnih -3 C (27 F). Če bi nadaljeval, bi doživel še toplejše temperature okoli 57 C (134 F). Medtem ko se je nadaljevalo - če bi bilo to mogoče - bi temperature naraščale z naraščajočim atmosferskim tlakom dokler ni dosegel plasti kovinskega vodika, ki verjetno tvori vmesnik med ozračjem in skalnatim slojem jedro.
Polar Hot Spots
Na planetih, ki so bližje soncu, so temperature na polih hladnejše kot na ekvatorju, na Saturnu pa je ravno obratno. Temperature na polih so višje kot kjer koli drugje. Stratosferska temperatura se na 70 stopinjah zemljepisne širine dvigne na približno -129 C (-200 F), medtem ko je na polih -122 C (-188 F). Znanstveniki niso prepričani, zakaj se to zgodi, vendar mislijo, da je to morda povezano z delci, ki absorbirajo sončno svetlobo v ozračju.