中质量第八大的卫星。天卫三的密度为1.71g /cm3，远高于土星卫星的典型密度，表明它由大致相等的比例的水冰和致密的非冰成分组成；后者可以是岩石和包括较重有机化合物的碳基物质。
2001年至2005年红外光谱的观察表明有结晶的水冰在其卫星表面存在。天卫三同轨道半球的水冰吸收带比逆轨道半球稍强。这与在天卫四观察到的结果相反，其逆轨道半球表现出更强的水冰特征。
这种不对称性的原因尚不清楚，但可能与来自天王星的磁层中带电粒子的轰击有关，在逆轨道半球更强（由于等离子体的同向旋转）。高能粒子倾向于升华水冰，分解被困在冰中形成水合物的甲烷并使其他有机物变暗，留下深色的富碳残渣表面。
除水外，通过红外光谱法在天卫三表面鉴定出的其他化合物是二氧化碳，主要集中在逆轨道半球。二氧化碳的起源尚不完全清楚。它可能是从本地碳酸盐产生的，也可能是有机物质受到太阳紫外线辐射或来自天王星磁层的高能带电粒子的影响。
后一个过程可以解释其分布的不对称性，因为逆轨道半球比同轨道半球受到的磁层影响更大。另一个可能的来源是早期天卫三内部水冰释放出以前困住的CO2，这可能过去这颗卫星上的地质活动有关。
天卫三内部可能会分化为被冰质地幔包裹的岩石核心。如果是这种情况，核心半径则有520千米（320英里），约占卫星半径的66％，其质量约为卫星质量的58％，比例由卫星质量组成决定。
天卫三中心的压力约为0.58GPa（5.8 千巴），尚不清楚冰地幔的状态。如果冰中含有足够的氨或其他抗冻剂，天卫三可能在核心-地幔边界存在一个地下海洋，厚度可达50千米（31英里），温度约为190K。天卫三现今的内部结构很大程度上取决于其热力学历史，这一点我们知道的很少。
赵中遥看着飞飞，就又给他讲了一些关于天卫三的知识。飞飞听了之后，就对这一颗神秘的天卫三有