Titan, le plus gros satellite de Saturne, est l'un des principaux objectifs de la mission Cassini-Huygens. C'est la seule lune du système solaire à posséder une atmosphère dense. Composée d'azote et de méthane, elle rappelle celle de la Terre primitive. Les processus dynamiques, climatologiques et météorologiques y sont soumis à des effets saisonniers. Dans cet environnement sombre et glacé, où le méthane joue le rôle de l'eau sur Terre, une chimie organique intense est à l'oeuvre.

L'arrivée en orbite de la sonde Cassini et ses nombreux survols de Titan ainsi que l'atterrissage du module Huygens ont permis de nombreuses découvertes. La morphologique de la surface de ce satellite constamment voilée par des nuages est maintenant connue : on y trouve des lacs et des canaux creusés par des flots d'hydrocarbures, des dunes, des cryo-volcans, des montagnes. Et, probablement, un océan d'eau liquide caché sous la surface...