Titan este mai mare decât planeta Mercur. De asemenea, este a doua lună ca mărime din Sistemul Solar și singura lună cu o atmosferă densă. La fel ca pe Pământ, gazul principal este azotul, dar pe Titan este mult mai rece. Suprafața sa este înghețată la minus 180 de grade Celsius. Dacă s-ar încălzi, Titan ar putea să susțină viața.
Până la sosirea sondei spațiale Cassini-Huygens a NASA și ESA în 2004, se știau foarte puține lucruri despre Titan. Suprafața sa este ascunsă sub un strat gros de nori portocalii.
La 14 ianuarie 2005, sonda Huygens a Agenției Spațiale Europene (ESA) a efectuat o aterizare istorică pe Titan. În timpul coborârii sale, care a durat două ore și jumătate, Huygens a fost împinsă spre est de vânturi de la altitudine mare, cu viteze de peste 100 km pe oră. Vânturile și-au schimbat direcția la o înălțime de 7 km, purtând sonda Huygens ușor spre vest în ultimele minute ale coborârii. Huygens a descoperit un peisaj înghețat, marcat de canale întunecate care șerpuiau spre o ‘linie de țărm’ netedă.
Atmosfera lui Titan conține aproximativ 5% metan. Interacțiunea razelor solare cu metanul dă naștere unei ceți dense de culoare portocalie. (Pe Pământ, metanul este ars în cazane și aragaze.) Uneori, furtunile de metan umplu canalele uscate, creând râuri temporare care erodează suprafața și transportă materialul afânat către câmpiile din apropiere.
În cursul celor peste 70 de survoluri ale lui Titan, instrumentele radar și cu infraroșu ale sondei Cassini au cartografiat o mare parte a suprafeței. Acestea au descoperit numeroase caracteristici ciudate, printre care dune uriașe de nisip din hidrocarburi, lanțuri muntoase, lacuri de metan și posibili vulcani de gheață. (Hidrocarburile sunt compuse din hidrogen și carbon. Exemple pe Pământ sunt cărbunele, funinginea și gudronul.)
