海王星是太陽系外的兩顆冰巨星之一，而另一顆則是天王星。它的表面亮度為7.8級，約為肉眼可見的最暗恆星亮度的五分之一。海王星離太陽過於遙遠，在人們看來，這顆藍色大行星的正午就像昏暗的黃昏。
人們在人類的母星上看到的溫暖的光大約是海王星上陽光的900倍。冰巨星海王星是第一顆通過數學計算找到的行星。根據勒維裡爾的預測，約翰·加勒於1846年發現了這顆行星。根據勒威耶的建議，這顆行星是以羅馬的海神命名的。
海王星半徑大約為15299.4英裡，是四個地球的寬度。在海王星上一天大約需要16個小時，這是也海王星自轉一周的時間。海王星圍繞太陽運行一周即海王星時間為一年的大約需要165個地球年，大約為60190個地球日。有時，海王星甚至比矮行星冥王星離太陽更遠。冥王星高度偏心的橢圓形軌道每248個地球年將其帶入海王星軌道20年。冥王星比海王星離太陽更近，最近的一次是在1979年到1999年之間。
冥王星永遠不會撞到海王星，因為海王星每繞太陽三圈，冥王星就會繞太陽兩圈。這種重複的模式使兩個機構無法接近。海王星的旋轉軸相對於圍繞太陽的軌道平面傾斜28度，這與火星和地球的軸向傾斜相似。這意味著海王星經歷的季節和我們在地球上一樣。然而，由於它的一年是如此之長，每一個季節持續超過40年。
海王星的絕大部分物質是由一種由水、甲烷和氨氣等"冰冷"物質構成的熱而稠密的流體構成的，它位於一個小而多巖石的核心之上。在所有的大行星中，海王星的密度最大。科學家們認為在海王星的冷雲層下可能有一個超級熱的海洋。它不會沸騰，因為極高的壓強把它鎖在裡面。
海王星的形成是在45億年前太陽系的其他部分形成的時候，當時重力把旋轉的氣體和塵埃拉進來，形成了這個巨大的冰。和它的鄰居天王星一樣，海王星很可能是在40億年前在離太陽更近的地方形成，並移向太陽系的外圍。海王星沒有一個固體表面。它的大氣層，主要由氫、氦和甲烷組成延伸到很深的地方，在一個與地球質量相當的更重的固體內核上逐漸融合成水和其他融化的冰。
海王星有一個或多個環的證據出現在20世紀80年代中期，當時對地球恆星掩星的研究偶爾顯示，在行星從其前面經過之前或之後，恆星的亮度短暫下降。因為只有在一些研究中才會看到傾角，而且在行星的兩邊從來都不是對稱的，所以科學家們得出的結論是，現在的任何光環都不是完全圍繞著海王星，而是以部分環的形式存在，或者說是環弧的形式存在。
目前海王星的光環很窄，科學家們發現很難解釋已知衛星的軌道如何能有效地限制光環的自然徑向擴展。這導致許多人推測，海王星目前的光環可能比行星本身年輕得多，可能大大少於100萬年。現在的光環系統可能與一百萬年前存在的任何光環系統都有顯著的不同。甚至有可能下一個造訪海王星環的宇宙飛船會發現一個從1989年的旅行者2號照片中演化而來的系統。
海王星至少有5個主環和4個主環弧。從行星附近開始向外移動，主要的光環被命名為加勒、勒維烈、拉塞爾、阿拉戈和亞當斯。海王星最著名的光環是薄的外亞當斯環，儘管與土星或天王星的光環相比，很難看到。亞當斯環之所以著名，是因為它具有其他行星環所沒有的特徵。這是三個長而窄的"弧"，它們比環系統的其他部分更明亮，看起來也更堅固。每一個跨度從4-10°的整個環。所有的弧都很接近，跨越40°經度以下，只有環邊緣的八分之一。
為什麼這些弧形裡的物質不能均勻地分布在整個環裡，這一直是個謎。這三個弧分別被命名為Liberte、Egalite和Fraternite。這些名字來自法國大革命的名言，翻譯成英語就是"自由、平等和兄弟情誼！"這些名字是由1984年和1985年在恆星掩星期間發現它們的科學家們提出的海王星的13顆衛星中有4顆在環系統內。
離亞當的戒指最近的那個叫蓋拉蒂。它是一塊塊狀的巖石，以與行星旋轉速度相同的速度繞著行星旋轉。它位於環內大約1000公裡處。許多科學家現在認為是加拉太星的影響導致了亞當環上的三個弧形。這個環也有42個擺動，就像30公裡高的波浪。
科學家們能夠利用這些信息計算出月球的質量旅行者2號傳回的最佳照片顯示，土星環中有大量的粒子，但沒人知道這些粒子是由細微的塵埃構成的，還是在這些粒子中也有更大的粒子。
所有的海王星環都有很多微小的塵埃，尤其是亞當環的弧形。科學家們知道這一點，因為在旅行者2號拍攝的陽光照耀的照片中，它們看起來非常明亮。海王星環裡的塵埃比土星環裡的多得多。亞當斯戒指是紅色的。組成環的背景粒子在三個弧附近的亮度是在弧對面的兩倍。
亞當斯環中最亮的部分，也就是環狀弧，是海王星環狀系統中第一個被發現的元素。這些弧是組成它的粒子神秘地聚集在圓環內的不連續區域。最亮、最長的弧為長石狀；最軟弱的是勇氣。
弧的正常光學深度估計在0.03-0.09範圍內，其徑向寬度與連續環基本相同，約為30公裡。電弧中灰塵的比例在40%到70%之間。由於這些團塊沒有被分解，它們可能包括也可能不包括更大的天體，但它們肯定與微塵的濃度有關，這一點可以從它們在太陽光下的亮度增強得到證明電弧是相當穩定的結構。
它們在1980年代由地面恆星掩星探測到，在1989年由旅行者2號探測到，在1997-2005年由哈勃太空望遠鏡和地面望遠鏡探測到，並保持在大致相同的軌道經度上。然而，這些變化已經被人們注意到：弧的整體亮度與1986年以來相比下降了。Fraternite和Egalite弧顯示出其不規則變化的亮度。他們觀察到的動力學可能與他們之間由電弧造成的灰塵交換有關。"勇氣號"是航行者飛越時發現的一道非常微弱的弧線。
1998年，人們看到它在亮光中閃耀，而最近它又回到了通常的黯淡狀態。可見光觀測表明，在弧形區域內的物質總量大致保持不變，但在之前觀測到的紅外光區域，物質總量會變暗。
在海王星外圍上的緻密核心與他周圍各種彌散塵埃暈，在電弧的吸引下形成了海王星的環形短弧，呈現出一種自然弧度的美感，這是在廣袤宇宙中的一份自然的之神奇美。