Les deux plus grandes planètes du système solaire partagent de nombreuses similitudes, mais Jupiter et Saturne rayonnent plus d'énergie qu'elles n'en reçoivent pour deux raisons différentes. Jupiter émet plus d'énergie qu'elle n'en reçoit en raison de sa grande taille, tandis que l'atmosphère de Saturne lui fait émettre plus de chaleur qu'elle n'en reçoit.
Lorsque les planètes se forment, elles sont extrêmement chaudes et dégagent beaucoup d'énergie. Au fil du temps, ils refroidissent et dégagent moins de chaleur. Parce que Jupiter est si grand, il rayonne plus d'énergie qu'il n'en reçoit du Soleil. En revanche, Saturne est plus petite, elle s'est donc formée à une température plus basse que Jupiter et s'est refroidie plus rapidement en raison de son rapport surface/volume plus élevé. Cette température plus basse se traduit par un gain net de rayonnement énergétique. Selon l'Université de l'Oregon, l'hélium dans l'atmosphère de Saturne a commencé à pleuvoir alors que la température baissait. Lorsque l'hélium liquide se frotte contre l'hydrogène dans l'atmosphère, il provoque des frictions, qui finissent par augmenter la température de la planète et, par conséquent, la quantité d'énergie qu'elle rayonne.
En tant que planètes gazeuses, Jupiter et Saturne (ainsi que les autres géantes gazeuses, Uranus et Neptune) présentent un comportement très différent de celui des planètes rocheuses, telles que la Terre ou Mars. Alors qu'ils sont recouverts d'une couverture de gaz, les scientifiques pensent que Jupiter et Saturne possèdent tous deux des noyaux rocheux. Chacun de ces noyaux est supposé être cinq à 20 fois la masse de la Terre.
