Titã é maior do que o planeta Mercúrio. É também a segunda maior lua do Sistema Solar e a única lua com uma atmosfera densa. Tal como na Terra, o gás principal é o azoto, mas Titã é muito mais fria. A sua superfície está congelada a menos 180 graus Celsius. Se se tornasse mais quente, Titã poderia vir a abrigar vida.
Até à chegada da sonda Cassini-Huygens, da NASA e da ESA, em 2004, pouco se sabia sobre Titã. A sua superfície está escondida por baixo de uma espessa camada de nuvens alaranjadas.

A 14 de janeiro de 2005, a sonda Huygens da ESA efetuou uma aterragem histórica em Titã. Durante a sua descida de duas horas e meia, a Huygens foi empurrada para leste por ventos em altitude superior a 100 km por hora. Os ventos inverteram a direção a uma altura de 7 km, levando a Huygens suavemente para oeste durante os minutos finais da descida. A Huygens encontrou uma paisagem gelada marcada por canais escuros que serpenteavam em direção a uma ‘linha costeira’ suave.
A atmosfera de Titã é composta por cerca de 5% de metano. A ação da luz solar sobre o metano cria uma espessa névoa alaranjada. (Na Terra, o gás metano é queimado em caldeiras e fogões.) Por vezes, as tempestades de metano enchem os canais secos, criando rios temporários que erodem a superfície e transportam material solto para as planícies próximas.
Ao longo de mais de 70 sobrevoos de Titã, os instrumentos de radar e infravermelhos da Cassini mapearam grande parte da superfície. Descobriram muitas características estranhas, incluindo enormes dunas de areia de hidrocarbonetos, cadeias montanhosas, lagos de metano e possíveis vulcões de gelo. (Os hidrocarbonetos são compostos por hidrogénio e carbono. Exemplos na Terra são o carvão, a fuligem e o alcatrão.)