Neptun jest ósmą planetą od Słońca, czwartą z gazowych planet-olbrzymów. Wielkością i budową przypomina swego sąsiada - Urana. Jaskrawo błękitny kolor jego atmosfery pochodzi od metanu. Na Neptunie wieją najszybsze wichry Układu Słonecznego - ich prędkość dochodzi do 2200 km/godz. W warstwie chmur występuje kilka formacji, z których najwyraźniejsza jest Wielka Ciemna Plama, olbrzymi huragan wielkości Ziemi. Pod pokrywą chmur znajduje się płaszcz lodowo-gazowy oraz niewielkie skalne jądro. Neptun jest przedostatnią planetą, licząc od Słońca, czwartą pod względem wielkości w Układzie Słonecznym. Jest najmniejszą z gazowych planet-olbrzymów i podobnie jak inne planety tej grupy, posiada pierścienie z pyłu i innych cząstek. Wielka Ciemna Plama i Mała Ciemna Plama są owalnego kształtu antycyklonami w atmosferze Neptuna. Najszybsze wichry w Układzie Słonecznym gnają je w kierunku odwrotnym do kierunku rotacji planety, Niewielka chmura pierzasta, zwana Hulajnogą, leży na innej szerokości, gdzie wiatry nie są tak gwałtowne; pozostaje ona w tym samym położeniu względem jądra Neptuna, a rotacja planety unosi ją w kierunku przeciwnym do ruchu plam. Wielka Ciemna Plama jest olbrzymim obłokiem gazowym, który przemieszcza się po Neptunie z prędkością rzędu 1000 km/h - prawie dorównującą prędkości dźwięku. Prędkość wiatrów jest dwukrotnie wyższa, osiąga mniej więcej dziesięciokrotną prędkość huraganów na Ziemi. Z ośmiu księżyców Neptuna, jedynie Tryton i Nereida były znane, zanim Voyager 2 dokonał badań planety w 1989 roku. Tryton, którego temperatura powierzchniowa wynosi -235 °C, jest najzimniejszym ze znanych ciał w Układzie Słonecznym. Otacza go rzadka atmosfera azotowa. Tryton - 8. księżyc Neptuna - przekroczy granicę Roche'a (najmniejszą odległość, w jakiej ciało o mniejszej masie może krążyć wokół ciała o większej masie) przed upływem 100 milionów lat. Satelity, które znajdą się wewnątrz tej strefy, mogą ulec rozerwaniu przez siły przypływowe. Tryton rozpadnie się zatem prawdopodobnie na drobne kawałeczki, które utworzą wspaniały pierścień wokół planety. Cztery pierścienie Neptuna leżą od około 40 000 km do 63 000 km od planety. Jeden z nich jest szeroki, a trzy wąskie. Wszystkie posiadają bardzo ciemną barwę. Pierścienie Adamsa i Leverriera zostały nazwane na cześć astronomów, którzy przewidzieli istnienie i położenie Neptuna, zaś pierścień Galle'a nosi nazwisko odkrywcy Neptuna, niemieckiego astronoma Johanna Gotfrieda Galle'a (1812-1910). Sonda Voyager 2 odkryła w pierścieniu Adamsa skupienia materii, których występowania naukowcy nie są w stanie wyjaśnić. Znamy dziewięć planet Układu Słonecznego, lecz czy jest ich więcej? Niektórzy astronomowie sugerują, że nieregularności orbity Neptuna wywołuje dziesiąta, nieznana dotychczas planeta o dużej masie, obiegająca Słońce poza orbitą Plutona. Ta hipotetyczna planeta określana jest jako Planeta X. Przeciwnicy tej teorii argumentują, że w początkach istnienia Układ Słoneczny zawierał zbyt mało materii, by możliwe było utworzenie 10 planety, oraz że Układ Słoneczny jest zbyt młody, by w tak znacznej odległości od Słońca zdążyła się uformować planeta. Nieregularności w ruchu Urana zainteresowały również angielskiego astronoma i matematyka Johna C. Adamsa, który niezależnie od Leverriera doszedł do wniosku, że wywołuje je nie znana dotąd planeta. Adams obliczył orbitę nieznanej planety o osiem miesięcy wcześniej niż Leverrier i zwrócił na nią uwagę dyrektorów obserwatorium w Cambridge i Greenwich. Obydwaj jednak nie dowierzali młodemu Adamsowi i jego obliczeniom. W ten sposób planeta musiała poczekać aż do ukazania się pracy Leverriera w czerwcu 1846 roku i do zainteresowania się nią przez Gallego. Odkrycie ósmej planety było wielkim triumfem teorii grawitacji Newtona i należy do czołowych odkryć naukowych w historii ludzkości. Pod względem rozmiarów Neptun należy do planet olbrzymów. Jego średnica jest 3,81 razy większa od średnicy Ziemi, masa 17,24 razy większa. Na biegunach Neptun jest nieco spłaszczony. Średnicę równikową, która wynosi 48 600 km, ma o 1000 km dłuższą niż średnicę biegunową. Neptun obiega Słońce w średniej odległości 30 AU po niemal kołowej orbicie, w ciągu 164,79 roku. Orbita Neptuna tworzy z ekliptyką kąt 1,8°. Oś obrotu, wokół której Neptun dokonuje obrotu w ciągu 17 h 50 min, jest nachylona do płaszczyzny jego orbity pod kątem 61,2°. Obserwacja Neptuna nie jest możliwa gołym okiem. Chociaż jest duży, jego jasność nigdy nie przekracza 7,6m, a średnica kątowa 2,5". Neptuna jednak możemy obserwować nawet w niewielkiej lunecie. Jest on lekko niebieskawy. Ale nawet w największych teleskopach nie dostrzeżemy na nim żadnych szczegółów, gdyż znajduje się zbyt daleko, w maksymalnym zbliżeniu jego odległość wynosi 4309 x 106 km. Neptun bardzo przypomina Urana. Obie te olbrzymie planety są do siebie podobne nie tylko pod względem rozmiarów, ale i budowy. Atmosfera Neptuna składa się głównie z wodoru cząsteczkowego; chmury tworzy metan i amoniak. Wydaje się, że zachmurzenie na planecie zależy od pory roku. Zmiany pór roku na Neptunie, związane z nachyleniem jego osi obrotu do płaszczyzny orbity planety wokół Słońca, przejawiają się także zmianami w natężeniu jego promieniowania podczerwonego. Powierzchnia planety jest pokryta lodem i zestalonym amoniakiem. Temperatura powierzchni wynosi -200°C. Wnętrze Neptuna zawiera prawdopodobnie niewielkie jądro kamienne o masie równej 1 - 2 masom Ziemi i średnicy nie przekraczającej 1000 km. Gęstość jądra oceniamy na 4,5 - 5 g/cm3. Ciśnienie we wnętrzu planety sięga mniej więcej 7 - 8 x 106 MPa, a temperatura przekracza 12000 K. Powierzchnia Neptuna wypromieniowuje 2,3 - 3,5 razy więcej ciepła, niż go otrzymuje od Słońca, musi zatem mieć własne źródło ciepła, podobnie jak Jowisz, Saturn i Uran. Neptuna obiegają dwa księżyce: Tryton i Nereida. Bóg morza Neptun ma w ten sposób i na niebie swoich towarzyszy. Syna Trytona i nimfy morskie Nereidy, z których jedną, Amfitrytę, pojął za żonę. Tryton jest najprawdopodobniej jednym z największych księżyców w Układzie Słonecznym. Wartość jego średnicy, 3500 km, obarczona jest jednak znacznym błędem, sięgającym 50%. Tryton obiega Neptuna w kierunku wstecznym, w odległości 347 500 km, po orbicie kołowej o nachyleniu 160° względem ekliptyki. Niewykluczone, że ma atmosferę składającą się głownie z metanu. Jasność Trytona, +13,6m, ulega niewielkim zmianom w czasie równym połowie okresu jego obrotu. Te zmiany jasności księżyca objaśniamy istnieniem na jego powierzchni dwóch jasnych obszarów położonych naprzeciw siebie. Tryton może być obserwowany w średniej wielkości teleskopie. Odkrył go astronom angielski William Lassell w 1846 roku, wkrótce po odkryciu Neptuna. Drugi z księżyców Neptuna, Nereida, został odkryty przez astronoma amerykańskiego Gerarda P. Kuipera w roku 1949. Jest to księżyc bardzo słaby, ma jasność zaledwie +19,5m. Nereida w odróżnieniu od Trytona obiega Neptuna po znacznie spłaszczonej elipsie, nachylonej do płaszczyzny równika planety pod kątem 27,5°. Nereida jest niemal sześć razy mniejsza niż Tryton. Od Neptuna dzieli ją odległość 225 jego promieni. Obserwacje zakryć gwiazd przez Neptuna, przeprowadzone 24 maja 1981 roku i 22 lipca 1984 roku, wskazują, że wokół planety, w odległości 76 400 km od jej środka, znajduje się bardzo nieregularny pierścień. Jeśli on rzeczywiście istnieje, to charakteryzuje się zmienną szerokością i różną gęstością materii.