土卫一是土星主要卫星中体积最小、轨道最靠内的一颗。威廉·赫歇尔在1789年9月17日用大型反射望远镜发现它。英文名Mimas来自希腊神话中的巨人；Saturn I是按传统轨道次序使用的编号。地面望远镜长期只能看到一个光点，直到旅行者号和卡西尼号近距离成像才揭示表面细节。
NASA给出的平均直径约394千米，形状略呈椭球，三轴尺度约207×197×191千米。它距土星中心平均约18.6万千米，约22小时36分完成一周，并保持潮汐锁定。低密度和光谱观测表明它主要由水冰组成，但精确的岩石比例与内部结构仍需结合重力、轨道和热演化模型判断。
最醒目的地貌是直径约130千米的赫歇尔撞击坑，约占卫星直径三分之一。坑壁高约5千米，中央峰约6千米。形成它的撞击接近足以破坏整颗卫星，冲击波可能与背面部分巨大裂谷有关。不过裂谷成因并未由单一证据完全确定，不应把空间位置对应直接写成已证实因果。
除赫歇尔坑外，表面遍布不同尺度撞击坑，说明外层长期没有像土卫二那样被大规模更新。南极附近较少出现直径超过约20千米的大坑，可能反映较晚的局部重塑。卡西尼热红外观测还发现异常温度图样，不能用简单的昼夜和纬度受热完全解释。
土卫一曾被视为几乎完全冻结的冰球，因为它比喷泉活跃的土卫二更靠近土星、轨道偏心率也更高，却没有明显表面活动。后来的长期轨道振动与热演化研究提出内部可能存在地下海洋，甚至可能在相对近期形成；这一解释仍依赖模型，尚无喷流或磁感应等独立直接证据。
它的科学价值正在于这种反差：一颗古老、撞击坑密集的表面，可能遮盖着比预想更年轻的内部液态层。土卫一因此可检验潮汐加热何时启动、冰壳厚度如何演化，以及仅凭表面地貌是否会漏掉海洋世界。任何“海洋”表述都应保留候选和模型依赖限制。
从地球观测土卫一非常困难，因为它小而暗，又紧邻明亮土星及光环，通常需要较大口径望远镜、稳定视宁度和精确星历。档案采用NASA常用平均轨道与尺寸；实时距离会变化，形状不是完美球体，地下海洋的存在、深度和年龄目前均不宜作为已确定参数。