海王星的组成成分与天王星的很相似：各种各样的“冰”、含有15％的氢和少量氦的岩石。由于海王星接收到太阳的光和热只有地球的19％，所以其表面覆盖着延绵几千千米厚的冰层，平均温度为-220℃，外表则围绕着浓密的大气，成分主要是氢、氦和甲烷。海王里的蓝色是大气中甲烷吸收了日光中的红光造成的。作为典型的气体行星，海王星上呼啸着按带状分布的大风暴或旋风，海王星上的风暴是太阳系中最快的，时速达到2000千米。海王星也有光环。在地球上只能观察到暗淡模糊的圆弧，而非完整的光环。海王星有9颗已知卫星：
8颗小卫星和海卫一。其中海卫一是太阳系质量最大的卫星。海王星与太阳的平均距离为44.96亿千米，是地球到太阳距离的30倍。