Titanin pinnalla on lämmin ilmasto, ja sen lämpötila on noin 94 K (−179,2 °C). Tässä lämpötilassa veden jäällä on erittäin alhainen höyrynpaine, joten pieni vesi höyry näyttää rajoittuvan stratosfääriin. Titan saa noin 1% niin paljon auringonvaloa kuin Maa. Ennen kuin auringonvalo saavuttaa pinnan, noin 90% on imeytynyt paksuun ilmakehään, jättäen vain 0,1% valon määrästä, jonka Maa saa. Ilmakehän metaani luo kasvihuoneilmiön Titanin pinnalla, ilman jota Titan olisi paljon kylmempi. Päinvastoin, Titanin ilmakehässä oleva sumu edistää anti-kasvihuoneilmiötä heijastamalla auringonvaloa takaisin avaruuteen, peruuttaen osan kasvihuoneilmiöstä ja tekemällä sen pinnan huomattavasti kylmemmäksi kuin sen ylempi ilmakehä.
94 K