A temperatura da superficie de Titán é de aproximadamente 94 K (−179,2 °C). A esta temperatura, o xeo de auga ten unha presión de vapor extremadamente baixa, polo que o pouco vapor de auga presente parece estar limitado á estratosfera. Titán recibe aproximadamente o 1% da luz solar que a Terra. Antes de que a luz solar chegue á superficie, aproximadamente o 90% foi absorbida pola densa atmosfera, deixando só o 0,1% da cantidade de luz que a Terra recibe. O metano atmosférico crea un efecto invernadoiro na superficie de Titán, sen o cal Titán sería moito máis frío. Por outra banda, a neblina na atmosfera de Titán contribúe a un efecto anti-invernadoiro ao reflectir a luz solar cara ao espazo, cancelando unha parte do efecto invernadoiro e facendo que a súa superficie sexa significativamente máis fría que a súa atmosfera superior.
94 K