土星的光环形成是因为这些小颗粒之间存在一种暗物质，保持着颗粒之间的距离和形态，暗物质与土星的引力之间互相抗衡，就像是磁场一样影响着土星环的运转。而随着土星不断用本身的引力吸引着这些构成土星环的物质，土星的质量会不断的增大，引力也会越来越大。
在太阳系中，土星被誉为美丽的天体，它戴着的光环曾被认为是不可思议的奇迹。科学家经过大量研究发现，在太阳系九大行星中，不仅土星戴着光环，而且木星、天王星和海王星也是戴着光环的。
但是，土星只是一个虚弱的“胖子”，它的平均密度只有0.7克/厘米’，比水的密度还要小。如果把所有行星都扔进水里，那么像皮球一样浮上来的准是土星。但土星有一道奇特的景观，那就是美丽的光环。这光环像一条亮灿灿的项链一样挂在土星的脖子上。
1979年，“先驱者”11号探测器飞临土星上空，发现土星光环像一张“密纹唱片”，由大小不等的小石块、冰块组成，它们排列得密密麻麻，一起围绕土星旋转。从地球上看去，土星光环的形状老是在发生变化，有几年甚至会“消失”。原来，这是由光环的形状决定的。土星光环的宽度达27万千米，而厚度只有10千米，宽度和厚度的比例使它看上去就像一只十分宽大但很薄的纸环。
当这“纸环”正面朝向地球时，人们只能看到像纸一样薄薄的一条线，“纸环”几乎就处于“消失”的状态。难怪17世纪初意大利天文学家伽利略在观察土星时，会以为自己看花了眼：土星两侧怎么多出两个“耳朵”一样的东西呢？
在这4颗戴着光环的行星中，土星的光环最为壮观和奇丽。历史上首先发现土星光环的是意大利天文学家伽利略。1610，伽利略用刚刚发明不久的天文望远镜观测土星，发现它的侧面仿佛有一些什么东西。遗憾的是，直到他去世，也没有弄清楚那些东西究竟是什么玩意儿。
1655年，荷兰天文学家惠更斯终于搞清了土星光环形状不断变化的原因：那是因为它以不同的角度朝向我们。当我们恰好从它的侧边看去时，薄薄的光环就仿佛隐而不见了。土星光环厚约10余公里，宽约6.6公里，它可以细分为几个环带，中间夹着暗黑的环缝。
1977年3月10日，包括中国在内的许多国家的天文学家，各自观测到了一次罕见的天文现象——天王星掩恒星。观测的结果使科学家们大为惊奇：在天王星遮掩恒星之前，人们已经观测到一组“掩”，在天王星本体掩星之后，又观测了另一组类似的“掩”。造成这些“掩”的，原来是围绕着天王星的一些“光环”。这些环都极细，而且彼此都离得较远。1986年1月，美国发射的“旅行者2号”宇宙飞船飞越天王星时，又发现了几个新的环带。现在，已经知道天王星共有11道环。
