Neptun je od Sunca najudaljenija planeta Sunčevog sustava. Kada je talijanski astronom Galileo Galilei 1612. godine prvi put promatrao Neptun svojim teleskopom, vjerovao je da je to fiksna zvijezda. 1846. godine njemački astronom Johann Galle shvatio je da je to planet. Svemirska letjelica Voyager 2 letjela je Neptunom u kolovozu 1989. godine, a svemirski teleskop Hubble snima Neptun od 1994. godine.
Atmosfera
Neptunova plava boja potječe od metana i još jedne zasad neidentificirane komponente u njegovoj atmosferi. Većina atmosfere je vodik, helij i amonijak, sa samo tragovima metana. Postoje bijeli oblaci koji bi mogli biti metan led. Temperatura oblaka kreće se od -150 do -200 Celzijevih (-240 do -330 stupnjeva Fahrenheita). Gustoća oblaka varira oko planeta, stvarajući trake svijetloplave boje tamo gdje su oblaci najgušći i tamnije plave boje gdje je pokrivač oblaka rijedak. Svemirska letjelica Voyager 2, a kasnije i svemirski teleskop Hubble primijetili su pomicanje tamnih mrlja u Neptunovoj atmosferi.
Vremenska obilježja
Neptunove tamne mrlje mogu biti ogromni olujni sustavi. "Velika tamna mrlja", koju je prvi put vidio Voyager 2 na Neptunovoj južnoj hemisferi, bila je dovoljno velika da zadrži Zemlju. Te tamne mrlje i bijele oblake raznose vjetrovi koji dosežu brzinu od 1.370 mph. To su najjači vjetrovi u Sunčevom sustavu - devet puta jači od vjetrova na Zemlji. Voyager 2 promatrao je pomicanje Velike tamne mrlje prema zapadu brzinom od gotovo 750 milja na sat. To mjesto više nije bilo vidljivo na južnoj hemisferi na slikama snimljenim svemirskim teleskopom Hubble 2011. godine. Umjesto toga, slike s Hubblea pokazale su nove tamne mrlje na Neptunovoj sjevernoj hemisferi.
Magnetosfera
Voyager 2 otkrio je magnetsko polje ili magnetosferu oko Neptuna. To je 25 puta jače od Zemlje i čini se da je usredotočeno bliže vrhovima oblaka Neptuna od njegova središta, kao što je slučaj sa Zemljinim magnetskim poljem. Neptunova os magnetskog polja nagnuta je za 47 stupnjeva prema svojoj rotacijskoj osi.
Unutarnja struktura
Astrofizičari pretpostavljaju da je Neptun uglavnom plin sa središnjom stjenovite jezgre veličine Zemlje. Plin postaje jako komprimiran u unutrašnjosti Neptuna, ponaša se poput tekućine i provodi struju. Dok se Neptun okreće oko svoje osi, materijali u unutrašnjosti Neptuna ponašaju se poput dinamo-a i generiraju magnetsko polje. Neptun se pri tome polako smanjuje i oslobađa toplinu. Ova vrućina mogla bi pokretati vremenske sustave planeta.
Mjeseci
Neptun ima 13 mjeseci. Svi osim najvećeg, Triton, kruže oko njega u istom smjeru kao i rotacija planeta. Znanstvenici vjeruju da je Triton ledeno tijelo izvan Neptunove orbite koje je uhvatilo Neptunovo gravitacijsko polje. Sastoji se od smrznutog dušika, vode i metana. Gejziri dušika izbijaju s njegove površine i stvaraju njegovu atmosferu dušika.
Prstenovi
Šest uskih prstenova malih čestica kruži oko Neptuna. Oni nisu jednolični oko planeta, ali izgledaju poput nakupina prašine oblikovane u lukove. Znanstvenici pretpostavljaju da su prstenovi možda sitne čestice metanskog leda koje su zatamnjene sunčevim zračenjem.