शनि एक गैस दानव घोषित हुआ है पर यह पूरी तरह से गैसीय नहीं है। ग्रह मुख्य रूप से हाइड्रोजन का बना हैं, जो एक गैर आदर्श तरल हो जाता है जब घनत्व 0.01 ग्राम/सेमी के ऊपर होता है। यह घनत्व एक त्रिज्या पर शनि के द्रव्यमान का 99.9% शामिल करने जितना बढ़ा है। ग्रह के भीतर के तापमान, दबाव और घनत्व सभी कोर की दिशा पर तेजी से बढ़ते है, जिससे ग्रह की गहरी परतों में, हाइड्रोजन एक धातु में परिवर्तन का कारण बनता है।

मानक ग्रहीय मॉडल बताते है कि शनि की बृहस्पति के जैसी ही आंतरिक बनावट है, अंश मात्रा की भिन्न-भिन्न वाष्पशीलों के साथ हाइड्रोजन व हीलियम से घिरा एक चट्टानी कोर, जो संरचना में पृथ्वी के कोर के समान, मगर अधिक सघन है। आंतरिक बनावट के भौतिक मॉडल के साथ संयोजन में, ग्रह के गुरुत्व विभव के परीक्षण ने फ्रांसीसी खगोलविदों डिडिएर साउमोन और ट्रिस्टन गुइलोट को ग्रहीय कोर की बड़ी राशि पर रोक को स्थान देने के लिए अनुमति दी। 2004 में, उन्होने आकलन किया कि कोर पृथ्वी के द्रव्यमान का 9-22 गुना अवश्य होना चाहिए, जो लगभग 25,000 किमी की एक व्यास से मेल खाती है। यह कोर एक मोटे तरल धातु हाइड्रोजन परत से घिरा हुआ है, जो हीलियम-संतृप्त आणविक हाइड्रोजन की एक तरल परत द्वारा अनुगमित हुई है जिसका बढ़ती ऊंचाई के साथ धीरे-धीरे गैस में बदलाव हुआ। बाह्यतम परत 1,000 किमी तक फैली है एवं एक गैसीय वातावरण से बनी हैं।

शनि का अति तप्त भीतरी भाग है। कोर में पारा 11,700 डिग्री सेल्सियस तक चढ़ जाता है। ग्रह सूर्य से जितनी ऊर्जा प्राप्त करता है उससे 2.5 गुना अधिक अंतरिक्ष में छोड़ता है। इस अतिरिक्त ऊर्जा की अधिकांश मंद गुरुत्वीय संपीड़न के केल्विन-हेल्महोल्ट्ज़ तंत्र द्वारा उत्पन्न हुई है, पर यह अकेली शनि के ऊष्मा उपज को समझाने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकती। वहां एक अतिरिक्त तंत्र की भूमिका होनी चाहिए जिसके द्वारा शनि अपने गहरे आंतरिक भाग में अपनी कुछ उष्मा हीलियम की बूंदों की हो रही फुहार के माध्यम से उत्पन्न करता है। जैसे ही बूंदे निम्न-घनत्व हाइड्रोजन से होकर उतरती है, यह प्रक्रिया घर्षण से गर्मी जारी करती है और हीलियम से खाली हो चुके ग्रह की बाहरी परत को छोड़ देती है। ये उतरती बूंदे कोर के आसपास एक हीलियम खोल में जमा हो सकती हैं।

प्राकृतिक उपग्रह
आधुनिक नासा और इसा प्रोब
दक्षिणी ध्रुव भंवर
आंतरिक ढांचा