Neptun je od sonca najbolj oddaljen planet sončnega sistema. Ko je italijanski astronom Galileo Galilei leta 1612 prvič opazil Neptun skozi njegov teleskop, je verjel, da gre za zvezdo, ki je fiksna. Leta 1846 je nemški astronom Johann Galle razumel, da gre za planet. Vesoljsko plovilo Voyager 2 je leta 1989 preletelo Neptun, vesoljski teleskop Hubble pa od leta 1994 fotografira Neptun.
Vzdušje
Modra barva Neptuna izvira iz metana in druge še neznane komponente v njegovem ozračju. Večino ozračja sestavljajo vodik, helij in amoniak, le sledi metana. Tam so beli oblaki, ki bi lahko bili metanski led. Temperatura oblaka se giblje od -150 do -200 Celzija (-240 do -330 stopinj Fahrenheita). Gostota oblakov se razlikuje po vsem planetu, pri čemer so oblaki svetlo modri, kjer so oblaki najgostejši, in temnejše modre, kjer je oblačnost redka. Vesoljsko plovilo Voyager 2 in kasneje vesoljski teleskop Hubble so opazili premikanje temnih lis v atmosferi Neptuna.
Vremenski vzorci
Neptunove temne lise so lahko ogromni nevihtni sistemi. "Velika temna pega", ki jo je Voyager 2 prvič videl na Neptunovi južni polobli, je bila dovolj velika, da je lahko držala Zemljo. Te temne lise in bele oblake pihajo vetrovi, ki dosežejo hitrost 1.370 mph. To so najmočnejši vetrovi v sončnem sistemu - devetkrat močnejši od vetrov na Zemlji. Voyager 2 je opazil premik Velike temne točke proti zahodu s skoraj 750 miljami na uro. To mesto ni bilo več vidno na južni polobli na posnetkih vesoljskega teleskopa Hubble leta 2011. Namesto tega so slike Hubbla prikazovale nove temne lise na Neptunovi severni polobli.
Magnetosfera
Voyager 2 je zaznal magnetno polje ali magnetosfero okoli Neptuna. Je 25-krat močnejši od Zemljinega in zdi se, da je osredotočen bližje vrhom oblakov Neptuna kot njegovo središče, kot je to v primeru magnetnega polja Zemlje. Neptunova os magnetnega polja je nagnjena za 47 stopinj do svoje rotacijske osi.
Notranja struktura
Astrofiziki domnevajo, da je Neptun večinoma plin s kamnitim jedrom v velikosti Zemlje v središču. Plin se močno stisne v notranjosti Neptuna, obnaša se kot tekočina in prevaja elektriko. Ko se Neptun vrti na svoji osi, se materiali v notranjosti Neptuna obnašajo kot dinamo in ustvarjajo magnetno polje. Neptun se pri tem počasi krči in oddaja toploto. Ta vročina bi lahko poganjala vremenske sisteme planeta.
Lune
Neptun ima 13 lun. Vsi, razen največjega, Triton, krožijo okoli njega v isti smeri kot vrtenje planeta. Znanstveniki verjamejo, da je Triton ledeno telo izven Neptunove orbite, ki ga je zajelo gravitacijsko polje Neptuna. Sestavljen je iz zamrznjenega dušika, vode in metana. Dušikovi gejzirji izbruhnejo s njegove površine in ustvarijo dušikovo atmosfero.
Obroči
Šest ozkih obročev majhnih delcev kroži okoli Neptuna. Po planetu niso enakomerni, vendar so videti kot kepe prahu, oblikovane v loke. Znanstveniki domnevajo, da so obroči lahko drobni delci metanovega ledu, ki jih zatemni sončno sevanje.