La temperatura, la pressió i la densitat dins de Saturn augmenten constantment cap al nucli, el que fa que l'hidrogen sigui un metall en les capes més profundes. Els models planetaris estàndards suggereixen que el nucli interior de Saturn és similar al de Júpiter, tenint un petit nucli rocós envoltat d'hidrogen i heli amb traces de diverses substàncies volàtils. Aquest nucli és similar en composició a la Terra, però més dens. L'examen de la gravetat de Saturn, en el moment en què els models físics de l'interior, han permès que es posin restriccions en el nucli de Saturn quan la densitat és superior a 0,01 g/cm3, que s'arriba a un radi que conté el 99,9% de la massa de Saturn.
25.000 km