卡西尼携带着两种能量来源，第一种是放射性同位素热电机，利用钚-238的衰变而发电，这能给探测器上的设备供电。由于卡西尼号远离太阳，无法像环绕地球的卫星一样使用太阳能电池板。

第二种是化学燃料，在需要调整探测器的轨道与姿态时，推进器会通过燃烧化学燃料来产生动力。到了2009年，卡西尼号携带的燃料已经使用了90%，只剩下10%。不像环绕地球运动的空间站那样，我们无法给远在土星轨道上的卡西尼号补充燃料，所以燃料只会越用越少。