Uma semelhança chave entre a lua e o titã é que ambos têm uma atmosfera espessa.

* A atmosfera da lua é incrivelmente fina , conhecido como exosfera e é composto principalmente de sódio, potássio e hélio.
* A atmosfera de Titan é muito mais densa , composto principalmente de nitrogênio, com traços de metano, etano e outros hidrocarbonetos.

Embora a atmosfera de Titan seja muito mais espessa que a da lua, a existência de uma atmosfera em ambos os corpos é uma semelhança notável.