土星環不止一環，這一環繞在星球四周的神奇構成呈現為一係列亮度不一的同心圓，其中有些土星環之間明顯互相分離(1)。
早期的觀測活動最開始看到的隻是一個整體——遠觀下的一個勻質圈，是卡西尼發現了土星環中的一個主要縫隙，如今被稱為“卡西尼縫”——介於灰色的外環與明亮的內環之間。即使用簡易的設備也能發現這個縫隙，尤其是當觀察土星環的視角傾斜度最小的時候。
隨著觀測手段的完善，邦德於1850年發現在明亮的土星環內側還有一環，要觀測到這個暗環，就需要設備具有足夠強大的光學性能。該環呈透明狀，透過它仍能看清土星的麵貌，因而人們稱它為黑紗環(2)。
這就是土星環的三個主要構成部分，這些環同心但明暗色度不一，同時圓環之間有一些或明顯或隱約的空洞空間。
那麽土星環所呈現的這種表象對應的是什麽本質呢？
人們對土星環的第一印象是它是個連續體，就像一個環繞著球體的沒有支撐的固態圈，但天體力學告訴我們不可能存在此類結構，因為固態的環帶在受主星及其衛星相反的引力牽引時，這些反向牽引力會不停變換強度與方向，這條腰帶注定要遭受高速和徹底的分崩離析，但我們也不能就此猜想這一帶狀結構是由**或氣體構成的。
從地球上看到的土星星係的不同樣貌
唯一可能的解釋是土星環由固體顆粒構成，但單個的固體顆粒超出了我們的目力可及範圍。這些顆粒形成了密度不均的塵埃環，就像是具有連續性的溶液。那時卡西尼已經對土星環有了這樣的概念，他於1705年寫道：“這個環似乎是由大量小衛星構成的，它使土星看上去類似由無數小星體組成的銀河。”
實驗證實了天體力學的結論，多虧了土星環的光譜線位移（多普勒-菲佐原理），我們才得以揭示土星環不同區域的自轉速度，這些區域遵循萬有引力定律，離行星中心越遠，轉速越慢。根據定律，內環公轉一周要4小時，外環則要14小時。另外，我們通過某些不規則表象也能注意到這些位移，威廉·赫歇爾便是借此確定了土星環的平均自轉周期為10小時32分，因而以上所有數字並不矛盾。