Dioné est le quatrième satellite naturel de Saturnepar ordre de distance croissante parmi les lunes majeures, et le quinzième par taille au sein du système saturnien. Elle fut découverte par Jean-Dominique Cassini en 1684, en même temps que Téthys, grâce à un télescope réfracteur de grande longueur focale installé à l'Observatoire de Paris. Son nom provient de la mythologie grecque, Dioné étant une Titanide parfois considérée comme la mère d'Aphrodite; cette dénomination, comme celle des autres satellites saturniens majeurs, fut proposée au XIX^e siècle par John Herschel.

Sur le plan orbital, Dioné évolue à une distance moyenne d'environ 377 400 kilomètres du centre de Saturne, avec une période de révolution d'environ 2,74 jours terrestres. Son orbite est quasi circulaire et faiblement inclinée par rapport au plan équatorial de Saturne, avec une excentricité résiduelle de l'ordre de 0,0022. Comme la plupart des satellites majeurs de Saturne, Dioné est en rotation synchrone, présentant toujours la même face à la planète. Elle est en résonance orbitale de moyen mouvement 1:2 avec Encelade, situé plus près de Saturne, ce qui contribue au chauffage par marées de cette dernière; Dioné partage également son orbite avec deux satellites troyens de bien plus petite taille, Hélène et Polydeucès, situés respectivement aux points de Lagrange L4 et L5.

Du point de vue physique, Dioné présente un rayon moyen d'environ 561 kilomètres, ce qui en fait un corps de taille intermédiaire parmi les satellites glacés de Saturne. Sa masse est estimée à environ 1,095.10²¹ kilogrammes, pour une densité moyenne d'environ 1,48 gramme par centimètre cube, valeur qui indique une composition mixte associant glace d'eau et matériaux rocheux silicatés en proportions significatives, contrairement à des satellites plus purement glacés comme Téthys. Cette densité relativement élevée suggère un intérieur partiellement différencié, avec un noyau rocheux entouré d'un manteau de glace, bien que l'existence d'un océan interne sous-glaciaire actuel reste débattue, certaines analyses de la libration et de la forme du satellite suggérant sa possibilité.
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Dioné, par la sonde Voyager 2 (1982). 
Cette image avait laissé croire à d'épais dépôts de glace claire
à la surface sombre de l'astre. On sait désormais qu'il s'agit plutôt 
de riches systèmes de fins sillons qui en strient le sol.
(Source : NSSDC. Crédit : JPL, NASA).

La surface de Dioné présente une dichotomie marquée entre l'hémisphère avant et l'hémisphère arrière, résultat du bombardement par les particules du système saturnien et de processus géologiques. L'hémisphère de tête, orienté dans le sens du mouvement orbital, est fortement cratérisé et présente une coloration relativement sombre due au bombardement par des particules chargées et des micrométéorites. L'hémisphère arrière, en revanche, est traversé par un réseau de stries brillantes appelées initialement "wispy terrain" lors des observations de Voyager, et réinterprétées grâce aux données de la mission Cassini comme un système de failles tectoniques et de canyons exposant de la glace fraîche sous-jacente, plutôt que comme des dépôts de givre en surface ainsi qu'on le pensait initialement.

Les terrains de Dioné se répartissent en plusieurs unités géologiques distinctes : des plaines fortement cratérisées héritées du bombardement primordial, des plaines modérément cratérisées d'âge intermédiaire, et des terrains tectoniquement remaniés marqués par des chasmata, des fossae et des dorsa, témoignant d'une activité tectonique postérieure à la formation initiale de la croûte. Certains grands cratères d'impact, comme Aeneas et Dido, atteignent des diamètres de plusieurs dizaines à plus de cent kilomètres et présentent des structures centrales complexes. La présence de ces terrains tectoniques indique que Dioné a connu, à un stade de son histoire, une activité géologique interne suffisante pour déformer sa croûte glacée, probablement liée au chauffage par marées passé, plus intense que l'actuel, dans un contexte de résonances orbitales différentes de celles observées aujourd'hui.
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Cratères et fractures tectoniques à la surface de Dioné. Gros plan obtenu par la sonde Cassini-Huygens le 14 décembre 2004.
(Source : Ciclops - Cassini Imaging; traitement : Imago Mundi).

La mission Cassini-Huygens, en orbite autour de Saturne de 2004 à 2017, a réalisé plusieurs survols rapprochés de Dioné, permettant d'affiner considérablement la cartographie de sa surface, la détermination de son champ de gravitation et la caractérisation de son environnement. Ces données ont notamment révélé une exosphère ténue d'oxygène moléculaire, ainsi que des interactions complexes avec la magnétosphère saturnienne, incluant des flux de particules chargées canalisées vers la surface du satellite. Dioné demeure ainsi un objet d'intérêt majeur pour la compréhension de l'évolution thermique et tectonique des satellites glacés de taille moyenne, en comparaison avec des corps comme Téthys, Rhéa ou Encelade.