Диона очень похожа на другой спутник Сатурна — Рею. Оба тела имеют схожие состав, альбедо и характеристики поверхности. У обоих спутников резко различаются ведущее и заднее полушария (такое деление обусловлено тем, что спутники всегда повёрнуты к Сатурну одной стороной и одно из полушарий «смотрит» в сторону движения спутника по орбите).
Диона состоит преимущественно из водяного льда со значительной примесью каменных пород во внутренних слоях (судя по плотности спутника).