1977年“旅行者号”探测器查明它是木星云层中的一个特大漩涡，漩涡内的物质处于剧烈运动的状态，其剧烈程度是我们难以想象的。是什么原因使木星上形成如此之大的大红斑呢？又是什么原因使得它历时好几百年而不消失呢？现在尚无圆满的解释。
木星有16颗卫星，其数量之多仅次于土星。这些卫星的表面特征丰富多彩，各具特色。其中木卫一上面还有活火山，“旅行者1号”发现它至少有8个或9个活火山，其中的一个正以每秒400多米的迅猛速度向外喷射尘埃和气体等物质，看起来像是从卫星边缘上升起好几百千米的大喷泉。木卫一上火山爆发的延续时间，可能长达几个月到几年。木卫一是太阳系中除地球之外第一个发现有活火山的天体（第二个是海卫一）。
近年来，对木星的考察表明：木星正在向其周围宇宙空间释放巨大能量。它所放出的能量是它所获得太阳能量的两倍，这说明木星释放能量的一半以上来自它的内部。由于木星内部存在热源，同时还不断吸积着太阳放出的携能粒子，所以它本身所具有的能量越来越大。
众所周知，太阳之所以不断放射出大量的光和热，是因为在太阳内部时刻进行着核聚变反应，在核聚变过程中释放出大量的能量。木星是一个巨大的液态氢星球，本身已具备了无法比拟的天然核燃料，加之木星的中心温度目前已达到28万K，具备了进行热核反应所需的高温条件。至于热核反应所需的高压条件，就目前木星的收缩速度和对太阳放出的能量及携能粒子的吸积特性来看，木星再经过几十亿年的演化后，中心压可达到最初发生热核反应时所需的压力水平。
一旦木星上爆发了大规模的热核反应，以千奇百怪的漩涡形式运动的木星大气层将充当释放热核能的“发射器”。所以，有些科学家认为：再经过几十亿年后，木星将会改变它的身份，从一颗行星转变为一颗名副其实的恒星，那时，太阳系将成为双星而发生巨大的变化。
土星的神秘之处
土星是离太阳第六远的行星，也是八大行星中第二大的行星。
在罗马神话中，土星是农神的名称。希腊神话中的农神是天王星和该亚的儿子，也是宙斯（木星）的父亲。土星也是英语中“星期六”（Saturday）的词根。
土星在史前就被发现了。伽利略在1610年第一次通过望远镜观察到它，并记录下它的奇怪运行轨迹，但也被它给搞糊涂了。早期对于土星的观察十分复杂，这是由于当土星在它的轨道上时，每过几年，地球就要穿过土星光环所在的平面。直到1659年惠更斯正确地推断出光环的几何形状。在1977年以前，土星的光环一直被认为是太阳系中唯一存在的；但在1977年，在天王星周围发现了暗淡的光环，在这以后不久，木星和海王星周围也发现了光环。
先锋11号在1979年首先去过土星周围，同年又被旅行家1号和2号访问。
通过小型的望远镜观察也能明显地发现土星是一个扁球体。它赤道的直径比两极的直径大了大约10％（赤道为120536千米，两极为108728千米），这是它快速的自转和流质地表的结果。其他的气态行星也是扁球体，不过没有这样明显。
土星是最疏松的一颗行星，它的比重（0.7）比水的还要小。
与木星一样，土星是由大约75％的氢气和25％的氦气以及少量的水、甲烷、氨气和一些类似岩石的物质组成。这些组成类似形成太阳系时，太阳星云物质的组成。
土星内部和木星一样，有一个岩石核心，一个具有金属性的液态氢层和一个氢分子层，同时还存在少量的各式各样的冰。
土星的内部是剧热的（在核心可达12000K），并且土星向宇宙发出的能量比它从太阳获得的能量还要大。大多数的额外能量与木星一样是由Kelvin-Helmholtz原理产生的。但这可能还不足以解释土星的发光本领，一些其他的作用可能也在进行，可能是由于土星内部深层处氦的“冲洗”造成的。
木星上的明显的带状物在土星上则模糊许多，在赤道附近变得更宽。由地球无法看清它的顶层云，所以直到旅行者飞船偶然观测到，人们才开始对土星的大气循环情况开始研究。土星与木星一样，有长周期的椭圆轨道以及其他的大致特征。在1990年，哈勃望远镜观察到在土星赤道附近一个非常大的白色的云，这是当旅行者号到达时并不存在的；在1994年，另一个比较小的风暴被观测到。
从地球上可以看到两个明显的光环（A和B）和一个暗淡的光环（C），在A光环与B光环之间的间隙被称为“卡西尼部分”。一个在A光环的外围部分更为暗淡的间隙被称为“EnckeGap”（但这有点用词不当，因为它可能从没被Encke看见过）。旅行者号发送回的图片显示还有四个暗淡的光环。土星的光环与其他星的光环不同，它是非常明亮的。（星体反照率为0.2~0.6）
尽管从地球上看光环是连续的，但这些光环事实上是由无数在各自独立轨道的微小物体构成的。它们的大小的范围由1厘米到几米不等，也有可能存在一些直径为几千米的物体。
土星的光环特别地薄，尽管它们的直径有25万千米甚至更大，但是它们最多只有1.5千米厚。尽管它们有给人深刻印象的明显的形象，但是在光环中只有很少的物质——如果光环被压缩成一个物件，它最多只可能是100千米宽。
光环中的微粒可能主要是由水凝成的冰组成，但它们也可能是由冰裹住外层的岩石状微粒。
旅行者号证实令人迷惑的半径的不均匀性在光环中的确存在，这被叫做“spokes（辅条）”，这是首先由一个业余天文学家报道的。它们的自然本性带给了我们一个谜，但使得我们有了弄清土星磁场区的线索。
土星最外层的光环，是由一些更小的光环组成的繁杂构造，它的一些“绳结（Knots）”是很明显的。科学家们推测这些所谓的结可能是块状的光环物质或是一些迷你的月亮。这些奇怪的织状物在旅行者1号发回的图像中很明显，但它们在旅行者2号发回的图像中看不见，可能是因为后者拍到的光环部分的成分与前者的略有不同。
土星的卫星之间和光环系统中有着复杂的潮汐共振现象。一些卫星，所谓的“牧羊卫星”（如土卫十五，土卫十六和土卫十七）对保持光环形状有着明显的重要性；土卫一看来应对卡西尼部分某种物质的缺乏负责任，这与小行星带中Kirkwoodgaps遇到的情况类似；土卫十八处于EnckeGap中。整个系统太复杂，我们所掌握的还很贫乏。
土星（以及其他类木行星）的光环的由来还不清楚，尽管它们可能自从形成时就有光环，但是光环系统是不稳定的，它们可能在前进过程中不断更新，也可能是比较大的卫星的碎片。
像其他类木行星一样，土星有一个极有意义的磁场区。
在无尽的夜空中，土星很容易被眼睛看到。尽管它可能不如木星那么明亮，但是它很容易被认出是颗行星，因为它不会像恒星那样“闪烁”。光环以及它的卫星能通过一架小型业余天文望远镜观察到。MikeHarvey的行星寻找图表指出此时水星在天空中的位置（及其他行星的位置），再由StarryNight这个天象程序作更多更细致的定制。
土星有18颗被命名的卫星，比其他任何行星都多。还有一些小卫星还将被发现。
在那些旋转速度已知的卫星中，除了土卫九和土卫七以外都是同步旋转的。
有三对卫星，土卫一—土卫三，土卫二—土卫四和土卫六—土卫七有万有引力的互相作用来维持它们轨道间的固定关系。土卫一公转周期恰巧是土卫三的一半，它们可以说是在1∶2共动关系中，土卫二—土卫四的也是1∶2；土卫六—土卫七的则是3∶4关系。
除了18颗被命名的卫星以外，至少已有一打以上已经被报道了，并且已经给予了临时的名称。
天王星的全面定义
天王星主要是由岩石与各种成分不同的水冰物质所组成，其组成主要元素为氢（83%），其次为氦（15%）。在许多方面天王星（海王星也是）与大部分都是气态氢组成的木星与土星不同，其性质比较接近木星与土星的地核部分，而没有类木行星包围在外的巨大液态气体表面（主要是由金属氢化合物气体受重力液化形成）。天王星并没有土星与木星那样的岩石内核，它的金属成分是以一种比较平均的状态分布在整个地壳之内。直接以肉眼观察，天王星的表面呈现洋蓝色，这是因为它的甲烷大气吸收了大部分的红色光谱。
内部结构
天王星的质量大约是地球的14.5倍，是类木行星中质量最小的，它的密度是1.29克/厘米；只比土星高一些。直径虽然与海王星相似（大约是地球的4倍），但质量较低。这些数值显示它主要由各种各样挥发性物质，如水、氨和甲烷组成。天王星内部冰的总含量还不能精确知道，根据选择的模型不同有不同的含量，但是总在地球质量的9.3~13.5倍。氢和氦在全体中只占很小的部分，在0.5~1.5地球质量。剩余的质量（0.5~3.7地球质量）才是岩石物质。
天王星的标准模型结构包括三个层面：在中心是岩石的核，中间是冰的地函，最外面是氢/氦组成的外壳。相比之下核非常的小，只有0.55地球质量，半径不到天王星的20%；地函则是个庞然大物，质量大约是地球的13.4倍；而最外层的大气层则相对上是不明确的，大约扩展占有剩余20%的半径，但质量大约只有地球的0.5倍。天王星核的密度大约是9克/厘米；在核和地函交界处的压力是8百万巴和大约5000K的温度。冰的地函实际上并不是由一般意义上所谓的冰组成，而是由水、氨和其他挥发性物质组成的热且稠密的流体。这些流体有高导电性，有时被称为水—氨的海洋。天王星和海王星的大块结构与木星和土星相当不同，冰的成分超越气体，因此有理由将它们分开另成一类为冰巨星。
上面所考虑的模型或多或少都是标准的，但不是唯一的，其他的模型也能满足观测的结果。例如，如果大量的氢和岩石混合在地函中，则冰的总量就会减少，并且相对的岩石和氢的总量就会提高；目前可利用的数据还不足以让我们确认哪一种模型才是正确的。天王星内部的流体结构意味着没有固体表面，气体的大气层是逐渐转变成内部的液体层内。但是，为便于扁球体的转动，在大气压力达到1巴之处被定义和考虑为行星的表面时，他的赤道和极的半径分别是25559±4千米和24973±20千米。这样的表面将作为这篇文章中高度的零点。
内热
天王星的内热看上去明显比其他的类木行星为低，在天文的项目中，它是低热流量。目前仍不了解天王星内部的温度为何会如此低，大小和成分与天王星像是双胞胎的海王星，放出至太空中的热量是得自太阳的2.61倍；相反，天王星几乎没有多出来的热量被放出。天王星在远红外（也就是热辐射）的部分释出的总能量是大气层吸收自太阳能量的1.06±0.08倍。事实上，天王星的热流量只有0.042±0.047瓦/米2，远低于地球内的热流量0.075瓦/米2。天王星对流层顶的温度最低温度纪录只有49K，使天王星成为太阳系温度最低的行星，比海王星还要冷。
在天王星被超重质量的锤碎机敲击而造成转轴极度倾斜的假说中，也包含了内热的流失，因此留给天王星一个内热被耗尽的核心温度。另一种假说认为在天王星的内部上层有阻止内热传达到表面的障碍层存在，例如，对流也许仅发生在一组不同的结构之间，也许禁止热能向上传递。
海洋
根据旅行者2号的探测结果，科学家推测天王星上可能有一个深度达10000千米、温度高达6650℃，由水、硅、镁、含氮分子、碳氢化合物及离子化物质组成的液态海洋。由于天王星上巨大而沉重的大气压力，令分子紧靠在一起，使得这高温海洋未能沸腾及蒸发。反过来，正由于海洋的高温，恰好阻挡了高压的大气将海洋压成固态。海洋从天王星高温的内核（高达6650℃）一直延伸到大气层的底部，覆盖整个天王星。必须强调的是，这种海洋与我们所理解的、地球上的海洋完全不同。然而，近年却有观点认为，天王星上不存在这个海洋。真相如何，恐怕只有待进一步的观测。
大气层
虽然在天王星的内部没有明确的固体表面，天王星最外面的气体包壳，也就是被称为大气层的部分，却很容易以遥传感量。遥传感量的能力可以从1帕之处为起点向下深入至300千米，相当于100帕的大气压力和320K的温度。稀薄的晕从大气压力1帕的表面向外延伸扩展至半径两倍之处，天王星的大气层可以分为三层：对流层，从高度300～50千米，大气压100～0.1帕；平流层（同温层），高度50～4000千米，大气压力0.1～10-10帕；增温层/晕，从4000千米向上延伸至距离表面50000千米处。没有中气层（散逸层）。
成分
天王星大气层的成分和天王星整体的成分不同，主要是氢分子和氦。氦的摩尔分数，这是每摩尔中所含有的氦原子数量，是0.15±0.03；在对流层的上层，相当于0.26±0.05质量百分比。这个数值很接近0.275±0.01的原恒星质量百分比。显示在气体的巨星中，氦在行星中是不稳定的。在天王星的大气层中，含量占第三位的是甲烷（CH4）。甲烷在可见和近红外的吸收带为天王星制造了明显的蓝绿或深蓝的颜色。在大气压力1.3帕的甲烷云顶之下，甲烷在大气层中的摩尔分数是2.3%，这个量大约是太阳的20～30倍。混合的比率在大气层的上层由于极端的低温，降低了饱和的水平并且造成多余的甲烷结冰。对低挥发性物质的丰富度，像是氨、水和硫化氢，在大气层深处的含量所知有限，但是大概也会高于太阳内的含量。除甲烷之外，在天王星的上层大气层中可以追踪到各种各样微量的碳氢化合物，被认为是太阳的紫外线辐射导致甲烷光解产生。包括乙烷（C2H6），乙炔（C2H2），甲基乙炔（CH3C2H），联乙炔（C2HC2H）。光谱也揭露了水蒸气的踪影，一氧化碳和二氧化碳在大气层的上层，但可能只是来自于彗星和其他外部天体的落尘。
对流层