शनि का बाह्य वायुमंडल 96.3% आणविक हाइड्रोजन और 3.25% हीलियम शामिल करता है। हीलियम का यह अनुपात सूर्य में इस तत्व की प्रचुरता की तुलना में काफी कम है। हीलियम से भारी तत्वों की मात्रा ठीक ठीक ज्ञात नहीं है, लेकिन अनुपातों को सौर मंडल के गठन से निकली प्रारंभिक प्रचुरता से मिलान के लिए ग्रहण किया हुआ है। शनि के कोर क्षेत्र में स्थित एक महत्वपूर्ण अंश के साथ, इन भारी तत्वों का कुल द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान का 19-31 गुना होने का अनुमान है।

अंश मात्रा की अमोनिया, एसिटिलीन, ईथेन, प्रोपेन, फोस्फाइन और मीथेन शनि के वायुमंडल में खोजी गई है। ऊपरी बादल अमोनिया क्रिस्टल से बने हुए हैं, जबकि निचले स्तर के बादल या तो अमोनियम हाइड्रोसल्फाईड (NHSH) या जल से मिलकर बने हुए दिखाई देते हैं। सूर्य से निकली पराबैंगनी विकिरण ऊपरी वायुमंडल में मीथेन वियोजन का कारण बनती है और बवंडरों व विसरण से नीचे ले जाए जा रहे परिणामी उत्पादों के साथ एक हाइड्रोकार्बन रासायनिक प्रतिक्रियाओं की श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करती है। यह प्रकाश रासायनिक चक्र शनि के वार्षिक मौसमी चक्र द्वारा ठीक की हुई है।

वैश्विक संस्कृति में
यूरोपीय प्रेक्षण (17वीं-19वीं सदी)
प्राचीन प्रेक्षण
वायुमंडल