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 núcleo 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.