زحل هم مانند دیگر سیارههای منظومه شمسی تقریبا ۴.۶ میلیارد سال پیش از یک سحابی خورشیدی تشکیل شد. این سحابی، ابری بزرگ از گاز و غبار سرد بود که احتمالا از برخورد یک ابر یا موج سوپرنوا به وجود آمده است.
به گزارش باشگاه خبرنگاران، به‌طور کلی دو نظریه در مورد شکل‌گیری سیاره‌ها در منظومه شمسی وجود دارد. اولین و قابل قبول‌ترین نظریه، نظریه تجمع هسته است که در مورد سیارههای سنگی تا حد زیادی به واقعیت نزدیک است، اما در مورد غول‌های گازی مانند زحل با مشکلاتی روبه‌رو می‌شود. دومین نظریه، نظریه ناپایداری دیسک است که می‌تواند در مورد سیارههای گازی درست باشد.
تقریبا ۴/۶ میلیارد سال پیش، منظومه شمسی ابری از گاز و غبار موسوم به سحابی خورشیدی بود. جاذبه باعث شد مواد شروع به چرخش کنند در مرکز این چرخش خورشید به وجود آمد. با ظهور خورشید مواد باقی مانده به یکدیگر پیوستند. ذرات کوچک‌تر با نیروی جاذبه به ذرات بزرگ‌تر تبدیل شدند. باد‌های خورشیدی عناصر کوچک‌تر از جمله هیدروژن و هلیوم را از مناطق نزدیک به خورشید دور کردند و به‌این‌ترتیب مواد سنگین و سنگی در نزدیکی خورشید منجر به شکل‌گیری دنیا‌های سنگی شدند.
اما در فاصله‌ای دورتر باد‌های خورشیدی تأثیر کمتری بر عناصر سبک‌تر داشتند و به‌این‌ترتیب غول‌های گازی مثل زحل به وجود آمدند. شهاب‌سنگ‌ها، ستاره‌های دنباله‌دار، سیاره‌ها و قمر‌ها به همین شکل ایجاد شدند.
می‌توان گفت زحل تقریبا به‌طور کامل از گاز سبک هیدروژن تشکیل شده است و البته بخش قابل توجهی از آن را هم هلیوم تشکیل می‌دهد. ردپای کوچکی از عناصر دیگر هم در جو آن دیده می‌شود. زحل برای جذب این گاز‌ها در این مدل باید هسته‌ی بزرگی داشته باشد. به این ترتیب نیروی جاذبه‌ی هسته‌ی سنگین عناصر سبک‌تر را قبل از دور شدن آن‌ها توسط باد‌های خورشیدی به سمت خود جذب کرده است.
بر اساس یک نظریه نسبتا جدید موسوم به ناپایداری دیسک توده‌های گاز و غبار در اوایل حیات منظومه شمسی به یکدیگر پیوسته‌اند به مرور زمان این توده‌ها فشرده شده‌اند و غول‌های گازی را شکل داده‌اند. این سیاره‌ها سریع‌تر از همتایان خود در مدل تجمع هسته تشکیل شده‌اند و زمان شکل‌گیری آن‌ها حتی به چندهزار سال هم می‌رسد.
سیاره زحل ۷۶۰ برابر زمین حجم دارد، دومین سیاره سنگین در کل منظومه شمسی است و ۹۵ برابر زمین جرم دارد. زحل دارای کمترین چگالی در میان سیارههای منظومه شمسی است. چگالی این سیاره حتی از آب هم کمتر است به‌طوری‌که اگر زحل را در اقیانوسی به اندازه کافی بزرگ بیندازیم در سطح آن شناور خواهد شد.