Su questa luna ghiacciata ci sono molti laghi di idrocarburi, concentrati soprattutto nei pressi del polo sud. Nel 2014 gli scienziati individuarono una peculiarità che fu subito soprannominata scherzosamente "Magic Island": un'isola temporanea, che probabilmente viene generata da bolle di azoto emerse in superficie, che successivamente spariscono.
Il fatto che su Titano ci siano laghi e mari di metano liquido rende questo mondo molto interessante in quanto è l'unico (che sappiamo) nel Sistema Solare, oltre alla Terra, ad avere liquidi stabili in superficie. Jason Hofgartner, scienziato planetario presso la Cornell University, tempo fa spiegò a Space.com che "non solo [Titano] ha laghi e mari, ma anche fiumi e persino la pioggia. Insomma ha quello che noi chiamiamo un ciclo idrologico, e possiamo studiarlo come facciamo con quello della Terra. Questo è l'unico altro posto nel Sistema Solare su cui possiamo farlo".
La conferma dei fiumi è arrivata anche dallo studio condotto dal ricercatore italiano Valerio Poggiali dell'Università La Sapienza di Roma sui dati radar raccolti dalla sonda Cassini durante il più vicino dei sorvoli sul satellite (5000 chilometri), nel maggio 2013. Ha individuato fiumi di idrocarburi all'interno di una rete di canyon che si dirama dal Ligeia Mare, un enorme mare di idrocarburi vicino al polo nord di Titano, e consiste in un reticolo di stretti canali mediamente lunghi poco meno di un chilometro e profondi fino a 570 metri.
Dato che il metano su Titano è allo stato liquido, evapora e insieme ad azoto ed etano si addensa in nuvole, che a volte provocano pioggia. "Titano continua a stupire mostrando processi naturali simili a quelli sulla Terra, ma che coinvolgono materiali diversi da quelli a noi familiari, come l'acqua" spiega Scott Edgington del Jet Propulsion Laboratory. Titano è stato importante come modello di corpi nuvolosi: esaminando l'atmosfera di questa luna gli scienziati hanno potuto comprendere anche le atmosfere degli esopianeti.
Proprio le nuvole sono al centro di uno studio recente della NASA, e in particolare il vortice enorme che fu fotografato per la prima volta il 23 agosto del 1981 dalla sonda Voyager 1 da una distanza di 2,3 milioni di chilometri. La formazione è sempre stata ritenuta un segnale dei cambi stagionali, che su Titano avvengono ogni 7 anni terrestri, dato che la luna impiega 29 anni a completare l'orbita attorno al Sole insieme a Saturno. Dai dati raccolti dallo spettrometro a infrarossi CIRS della sonda Cassini sappiamo che questa formazione nuvolosa è situata nella stratosfera, ed è composta da dicianoacetilene (C4N2), ossia un mix di carbonio e azoto. Il problema è che, sempre secondo le informazioni raccolte da Cassini, l'atmosfera di Titano non possiede abbastanza vapore da poter formare una nuvola così vasta: c'è meno dell'1% del vapore di dicianoacetilene che serve per formare una nube così vasta.
Insomma siamo di fronte a un altro mistero, come ammette Carrie Anderson della NASA, secondo cui "la comparsa di questa nube di ghiaccio va contro tutto ciò che sappiamo sulle dinamiche atmosferiche all'opera su Titano.
Per ora la soluzione passa solo per ipotesi, fra cui la più accreditata è che il dicianoacetilene si formi per reazioni su altri tipi di particelle ghiacciate e non per condensazione. In sostanza dapprima si formerebbero particelle di ghiaccio di cianoacetilene, che scendono nell'atmosfera e vengono quindi rivestite da acido cianidrico (HCN), creando particelle ghiacciate che hanno un nucleo e un guscio di due sostanze chimiche differenti. La reazione fra le due potrebbe produrre dicianoacetilene e idrogeno. Ovviamente l'ipotesi è tutta da verificare, e gli studi proseguiranno.
In superficie invece ci sono anche grandi aree coperte da dune che potrebbero dare vita a un paesaggio simile a quello del deserto della Namibia in Africa, e montagne di ghiaccio. Sempre basandosi sui dati raccolti dagli strumenti radar della sonda Cassini, la vetta più alta su Titano sarebbe alta 3337 metri e farebbe parte di un trio di creste montuose soprannominato Mithrim Montes. Si trovano principalmente in prossimità dell'equatore e si formano in seguito a pressioni sulla crosta di un pianeta tettonicamente attivo. Sembra inoltre che le forze di erosione, tra cui il vento e la pioggia, erodano lentamente i picchi nel corso del tempo.