Neptún je najvzdialenejšou planétou slnečnej sústavy. Keď taliansky astronóm Galileo Galilei prvýkrát pozoroval Neptún prostredníctvom svojho ďalekohľadu v roku 1612, veril, že ide o pevnú hviezdu. V roku 1846 nemecký astronóm Johann Galle pochopil, že ide o planétu. Kozmická loď Voyager 2 preletela okolo Neptúna v auguste 1989 a Hubblov vesmírny ďalekohľad fotografoval Neptún od roku 1994.
Atmosféra
Neptúnova modrá farba pochádza z metánu a ďalšej zatiaľ neidentifikovanej zložky v jeho atmosfére. Väčšina atmosféry je vodík, hélium a amoniak, iba so stopami metánu. Sú biele oblaky, ktoré by mohli byť metánovým ľadom. Teplota oblakov sa pohybuje od -150 do -200 stupňov Celzia (-240 až -330 stupňov Fahrenheita). Hustota oblakov sa líši okolo planéty a vytvára pásy svetlo modrej, kde sú mraky najhustejšie, a tmavšej modrej, ak je oblačnosť riedka. Kozmická loď Voyager 2 a neskôr Hubblov vesmírny ďalekohľad pozorovali posun tmavých škvŕn v atmosfére Neptúna.
Vzorce počasia
Tmavé škvrny Neptúna môžu byť obrovské búrkové systémy. „Veľká tmavá škvrna“, ktorú prvýkrát videl Voyager 2 na južnej pologuli Neptúna, bola dostatočne veľká na to, aby udržala Zem. Tieto tmavé škvrny a biele oblaky sú rozfúkané okolo vetrom dosahujúcim rýchlosť 1 370 km / h. Jedná sa o najsilnejší vietor v slnečnej sústave - deväťkrát silnejší ako vietor na Zemi. Voyager 2 pozoroval posun Veľkej tmavej škvrny na západ rýchlosťou takmer 750 míľ za hodinu. Toto miesto už nebolo viditeľné na južnej pologuli na snímkach urobených Hubblovým vesmírnym teleskopom v roku 2011. Namiesto toho snímky z Hubbla ukázali nové tmavé škvrny na severnej pologuli Neptúna.
Magnetosféra
Voyager 2 detekoval magnetické pole alebo magnetosféru okolo Neptúna. Je 25-krát silnejšia ako Zem a zdá sa, že je sústredená bližšie k vrcholom oblakov Neptúna ako k jej stredu, ako je to v prípade magnetického poľa Zeme. Os magnetického poľa Neptúna je naklonená o 47 stupňov k svojej osi otáčania.
Vnútorná štruktúra
Astrofyzici predpokladajú, že Neptún je väčšinou plyn, ktorého stredom je kamenné jadro o veľkosti Zeme. Plyn sa vo vnútri Neptúna veľmi stláča, správa sa ako kvapalina a vedie elektrinu. Keď sa Neptún točí okolo svojej osi, materiály v interiéri Neptúna sa správajú ako dynamo a vytvárajú magnetické pole. Neptún sa môže v procese pomaly zmenšovať a uvoľňovať teplo. Toto teplo by mohlo poháňať meteorologické systémy planéty.
Mesiace
Neptún má 13 mesiacov. Všetci okrem najväčšieho, Triton, obiehajú okolo neho rovnakým smerom ako rotácia planéty. Vedci sa domnievajú, že Triton je ľadové teleso spoza obežnej dráhy Neptúna, ktoré bolo zachytené gravitačným poľom Neptúna. Skladá sa zo zmrazeného dusíka, vody a metánu. Gejzíry dusíka vybuchujú z jeho povrchu a vytvárajú dusíkovú atmosféru.
Krúžky
Okolo Neptúna obieha šesť úzkych prstencov malých častíc. Nie sú okolo planéty rovnomerné, ale javia sa ako zhluky prachu v tvare oblúkov. Vedci predpokladajú, že prstence môžu byť nepatrnými časticami metánového ľadu, ktoré sú zatemnené slnečným žiarením.