Titan is groter dan de planeten Mercurius en Pluto. Ze is ook de op één na grootste maan in het zonnestelsel, en de enige maan met een dikke atmosfeer. Net als op Aarde is stikstof het belangrijkste gas, maar Titan is veel kouder. Het oppervlak is stijf bevroren en meet 180 graden onder nul. Als Titan warmer was, zou er misschien leven mogelijk zijn.
Totdat het ruimtevaartuig Cassini-Huygens van NASA en ESA er in 2004 op bezoek kwam was er niet zo veel bekend over Titan. Zijn oppervlak is verborgen onder een dikke oranje wolkendeken.
Op 14 januari 2005 maakte de Huygens-sonde van de ESA een historische landing op Titan. Tijdens zijn afdaling van 2½ uur werd Huygens door hooggelegen winden van meer dan 100 km per uur naar het oosten gedreven. Op een hoogte van 7 km veranderde de windrichting, waardoor Huygens tijdens de laatste minuten van de afdaling zachtjes naar het westen werd meegevoerd. Huygens trof een ijzig landschap aan dat gekenmerkt werd door donkere geulen die zich slingerend uitstrekten naar een gladde ‘kustlijn’.
De atmosfeer van Titan bestaat voor ongeveer vijf procent uit methaan. Door de werking van zonlicht op het methaan ontstaat de dikke oranje mist. (Op aarde wordt methaangas in boilers en fornuizen verbrand.) Soms worden de droge kanalen gevuld doordat het methaan regent. Daardoor ontstaan tijdelijke rivieren die het oppervlak afslijten en los materiaal naar nabijgelegen vlakten brengen.
De radar en infraroodinstrumenten van Cassini hebben tijdens meer dan 70 vluchten langs Titan een groot deel van het oppervlak in kaart gebracht. Ze hebben veel vreemde kenmerken ontdekt, zoals enorme duinen van koolwaterstofzand, bergkammen, methaanmeren en mogelijk ijsvulkanen. (Koolwaterstof bestaat uit waterstof en koolstof. Op aarde vinden we het bijvoorbeeld in kool, roet en teer.)
