表面也覆满了火山灰。这表明曾发生过火山活动。那儿有长达数千公里的风力强劲的大峡谷，可能是由于内部的水冻结、膨胀，撑裂了薄弱的外壳而形成的。它的表面也被一种黑色物质重新覆盖过，可能是甲烷或水冰。
泰坦妮亚是威廉·赫歇尔在1787年1月11日发现的，同一年也发现了奥伯龙；他后来又报告发现四颗卫星，结果是错误的。
泰坦妮亚和其他四颗卫星的名字是约翰·赫协尔在1852年应在当年稍早时发现艾瑞尔和乌伯瑞尔的威廉·拉塞尔要求而命名的。拉塞尔早在1847年就支持赫歇尔为已知的七颗土星卫星和依据赫协尔的命名计划在1848年将新发现的第八颗卫星命名为哈佩力恩。
泰坦妮亚唯一清楚的一张相片是来自旅行者2号太空船，是在1986年1月飞掠而过时拍摄的。当时这颗卫星是以南半球朝向太阳，因此观测不到北半球。
虽然不清楚它内部的构造，有一种模型认为泰坦妮亚大致由50%的碎冰、30%的硅酸盐岩石和20%和甲烷相关的有机化合物组成。表面主要的特征是巨大的峡谷，像是地球上大峡谷的缩影，其规模与火星上的水手号峡谷，或是土星的卫星泰塞斯的伊萨卡峡谷一样。
深谷：天卫三上的深谷，以莎士比亚作品中出现的地名命名。
天王星所有的卫星都依据英国诗人莎士比亚或蒲伯剧作中的人名。天卫三的名称来自《仲夏夜之梦》的泰坦妮亚，是小仙子们的皇后。
莎士比亚剧中角色的名称都很显赫/tɨˈtɑːnjə/，但是这颗卫星的名称曾经是/taɪˈteɪniə/，是由家喻户晓的化学元素钛转换过来的，与土星的卫星提坦的形容词同为Titanian，它也称为天卫 III。
天卫三距离天王星436300千米，自转与公转周期均为8.705天，主要成分为水冰，有少量冻甲烷和岩石。
天卫三的外表和天卫一很相似，但天卫一要比它小25%。天王星的大卫星都是由占40～50%的冰和岩石混合而成，它所含的岩石比土卫五之类所含的要多一些。
天卫三的表面是由火山口地形和相连长达数千米的山谷混合而成，一些火山口已被填没了一半。天卫三的表面相对而言尚为年轻（虽然比土卫二的年龄大一些），但它很显然已经过了一些地壳变化。
有关天卫三的历史的一个推测：它曾经由于温度过高而成为液态。它的表面首先冷凝，所以当它的内核冷凝时，内部的变化造成它的外壳开裂，也就造成我们所看到的山谷。
天卫三在2001年9月8日掩蔽了一颗黯淡的星，这是测量它的直径和星历表，以及检测是否存在着任何大气层的好机会。数据显示表面的压力没有超过0.03微帕，因此没有大气层，即使有也比冥王星和海卫一更稀薄。
