История открытия колец достойна подробного изложения. Кольца Сатурна являются очень старым объектом, возможно, реликтом формирования планет. Они совершили уже около триллиона оборотов вокруг своей оси и каждая макрочастица кольца испытала за это время порядка ста миллиардов столкновений с другими частицами. Структура колец иерархическая: мелкие кольца, ширина которых доходит до сотен метров, объединены в более крупные. Некоторые колечки имеют переменную ширину. Некоторые эксцентричны (центр вращения не совпадает с центром Сатурна), некоторые имеют эллиптическую форму. Периодически по кольцам проходят изгибные волны. После того, как "Вояджеры" обнаружили структуру колец, напоминающую граммофонную пластинку, большую популярность получила теория спутников-пастухов, якобы сотнями существующих в кольце и проделывающих в сплошном диске из частиц пустые бороздки. Однако такие спутники были найдены только на внешнем крае кольцевой системы и количество их весьма скромное. Например, спутники Прометей и Пандора "пасут" жгутообразное кольцо F, а спутник Пан "пасет" деление Энке, не давая ему закрыться. Для объяснения наблюдающегося расслоения вскоре были предложены теории, базирующиеся на внутренней неустойчивости колец. В частности, советскими физиками Николаем Горькавым и Алексеем Фридманом не основе теории неупругих столкновений было показано, что существование развитой системы "пастухов" внутри колец невозможно, так как кольца состоят из слишком рыхлых частиц, не способных слипнуться в достаточно большой спутник. Структура колец определяется, вероятно, различными видами неустойчивостей. Диффузионная неустойчивость ответственна за образование узких, не более нескольких сотен метров шириной, колечек. За структуры других масштабов могут отвечать квазивековая, аккреционная, эллипс-неустойчивость и, возможно, какие-то другие подобные процессы. Квазивековая неустойчивость возникает при очень малой положительной диффузии среды, в данном случае это влияние очень слабых, но все же реально действующих сил гравитационного притяжения между частицами кольца. За то очень долгое время, пока кольцо существует, эти силы могли оказать на него заметное влияние. Весьма распространенная в природе аккреционная неустойчивость, ответственная в данном случае за крупномасштабную структуру колец, связана с торможением частиц кольца в атмосфере планеты и с их взаимодействием с заряженными частицами солнечного ветра (эффект Умова-Пойнтинга). Эллипс-неустойчивость представляет собой спонтанное нарушение симметрии. Последний случай, впрочем, с уверенностью применим только для сплошных колец. Деление Кассини является результатом гравитационного резонанса от спутника Мимаса, точнее, результатом созданной гравитацией Мимаса спиральной волны плотности, которая "проредила" кольцо, образовав в нем щель шириной в 4,5 тыс. км. Интенсивность радиации (порожденной магнитосферой Сатурна) падает в районе колец в десятки раз. В то же время в кольцах отмечены электрические разряды мощностью по нескольку гигаватт. Больше всего ученых озадачили возникающие на несколько часов крупные темные радиальные образования в кольце В, названные спицами. Возможно, их существование связано с электромагнитным воздействием Сатурна на пылевые частицы с поверхностной границы колец. Также следует учитывать, что кольцевая система погружена с своего рода атмосферу (очень разреженную) из атомарного водорода. Отражательная способность колец Сатурна высока - примерно 60%, при этом 99% их яркости приходится на кольца А и В. Основная часть колец очень тонкая - по разным данным 5-30 м, и состоит из глыб очень рыхлого водяного льда (с различными примесями) поперечником до 10 м и пыли. Основная масса колец заключена в глыбах примерно метрового размера. Азимутальная ассиметрия яркости скорее всего вызвана взаимным затемнением крупных темных и мелких (пылевых) светлых частиц.

Кольца Сатурна представляют собой сложную систему из огромного числа маленьких колечек и напоминают грамофонную пластинку. Фотография раскрашена намеренно для лучшего восприятия.

Таинственные "спицы", пересекающие наиболее яркое кольцо В.

Кольцо F состоит из по меньшей мере трех колечек, закрученных друг вокруг друга. За его причудливую форму ответственны, скорее всего, спутники Прометей и Пандора, орбиты которых проходят по обе стороны от этого кольца.