Rhéa est un corps glacé d'une masse volumique d'environ 1 233 kg⋅m-3. Cette faible valeur suggère qu'il est composée d'environ 25 % de roches (masse volumique : 3 250 kg⋅m-3) et 75 % de glace d'eau (masse volumique : 1 000 kg⋅m-3). Initialement, il était supposé que Rhéa possédait un noyau rocheux en son centre[6]. Cependant, des mesures du moment d'inertie axial effectuées lors d'un survol de la sonde Cassini ont mis en évidence une valeur plus compatible avec un intérieur homogène (et une éventuelle compression de la glace au centre), l'existence d'un noyau rocheux impliquant une valeur de ce moment d'inertie axial. La forme générale de Rhéa concorde avec l'idée d'un corps homogène en équilibre hydrostatique.
