Poco se conoció acerca del planeta Neptuno (descubierto en 1846) hasta el encuentro del Voyager 2 con el planeta en 1989. Su masa es comparable a la de Urano, y tiene una composición similar. Su atmósfera espesa de hidrógeno (H), helio (He) y algo de metano (CH₄) le da un color azulado.

Como los otros planetas gaseosos, Neptuno gira rápidamente (una vez cada 16,1 horas) y tiene un diámetro un poco más grande al ecuador que a los polos. Se ha encontrado que la temperatura atmosférica es aproximadamente de 60°K, más alta de la esperada para un cuerpo tan lejano al Sol. Su alta temperatura sugiere que Neptuno tenga otra (posiblemente interna) fuente del calor. El planeta probablemente tiene un n�cleo rocoso rodeado de agua helada y metano líquido, que al girar es rodeado por gases de hidrógeno y helio.

Neptuno tiene ocho satélites conocidos. El satélite más grande, Tritón, gira alrededor de Neptuno en una dirección opuesta a la de la mayoría de los otros satélites en el Sistema Solar. Nereida, el segundo más grande, gira en la dirección normal pero en una órbita muy excéntrica.