海王星是太阳系中一颗独特的行星，它坐落于地球和巨行星（木星和土星）之间，堪称中等大小的行星代表。其质量令人惊叹，相当于地球的17倍，然而相对于木星，它的质量只是其中的1/18。尽管如此，它的质量仍然使它在太阳系八大行星中位列第三，仅次于木星和土星。尽管海王星属于类木行星的一种子类冰巨星，但它的特性与典型的类木行星存在显著差异。其密度、组成成分以及内部主要结构与类木行星有着显著的不同。
海王星是太阳系中距离太阳最远的一颗行星。由于其体积庞大，位列太阳系第四大，其大气层中的成分主要以氢气（占85%）和氦气（占13%）为主，仅有少量的甲烷。这些甲烷正是导致海王星呈现蓝色的原因之一。更令人惊叹的是，海王星拥有太阳系中最猛烈的风暴，风速高达每小时2100公里。尽管其表面温度低至零下218摄氏度（55K），是太阳系中最寒冷的地区之一，但其核心温度却高达约7000摄氏度，与太阳表面的温度相当。
海王星的发现之旅独具特色，是唯一通过数学预测而非直接观测发现的行星。天文学家通过观测天王星的轨道摄动，推断出这颗未知行星的存在，并通过一系列复杂的计算确定了它的位置和特性。这使得海王星的发现之旅充满了神秘与探索的色彩。
在比较海王星和地球时，我们会发现许多显著的不同。由于距离太阳较远，海王星接收到的热量很少，导致大气层顶端的温度极低。从大气层顶端向内部，温度逐渐上升，显示出星球内部的热量来源可能是未知的，但其影响却十分显著。这种能量甚至能够维持太阳系中已知的最高速风暴。
海王星的主要结构和天王星十分相似。其地幔富含水、氨、甲烷和其他成分，被称为高度压缩的过热流体，也被称作水－氨大洋。其大气层从顶端到中心的构成随高度变化而变化。高层大气主要由氢和氦组成，而甲烷、氨和水的含量随着高度的降低而增加。内部大气底端的温度更高，密度更大，逐渐与过热的地幔液体融为一体。
深入探索海王星的内核，我们会发现那里的压力是地球表面大气压的数百万倍。通过比较转速和扁率，我们可以了解到海王星的质量分布与天王星有所不同。在高海拔处，其大气层主要由氢和氦组成，还有微量的甲烷。其主要的吸收带出现在红色和红外线光谱位置。海王星的对流层云带取决于不同海拔高度的主要成分。
海王星还拥有复杂的磁场和光环。其磁场相对于自转轴有一个高达47°的倾斜，并且偏离核心至少半个星球的半径。其偶磁矩相当强大，磁场的偶极成分在海王星的磁赤道约为14微特斯拉（0.14G）。由于非偶极成分的存在，包括强大的四极矩等相对强度可能超过磁偶极矩的贡献，使得磁场结构在几何上非常复杂。在地球上观察时，我们只能看到海王星暗淡模糊的光弧，而非完整的光环。尽管如此，海王星仍拥有至少14颗已知的天然卫星围绕其旋转。其中最大的海卫星是唯一一个足够大的球体卫星。整个海王星系统仍然充满神秘和探索的可能。
