海王星是太陽系八大行星之一，也是已知太陽系中離太陽最遠的大行星。海王星的軌道半長軸為3007天文單位，公轉周期為1648年，質量為17147地球質量第3位，比它的近鄰天王星稍大，半徑為386地球半徑第4位
海王星的視星等最高約為767等，需要借助天文望遠鏡才能觀察。海王星對肉眼呈藍色，西方人據此按羅馬神話中的海神尼普頓的名字而命名。
海王星的大氣層的化學組成以氫分子和氦為主。此外，海王星大氣中還有微量的甲烷，這是使行星呈藍色的原因之一。海王星有著強烈的風暴，測量到的風速高達2100kh。海王星云頂溫度是218攝氏度55k，比天王星云頂溫度稍高。
據推測，海王星很可能有一個熾熱的內部，其核心的溫度約7000c，和大多數已知的行星相似。海王星的質量稍大于天王星，密度稍大于天王星，而半徑稍小于天王星。
海王星在1846年9月23日被發現，是僅有的利用數學預測而非觀測意外發現的行星。天文學家利用天王星軌道的攝動推測出海王星的存在與可能的位置。
海王星內部結構和天王星相似。行星核是一個質量大概不超過一個地球質量的由巖石和冰構成的混合體。
海王星地幔總質量相當于10到15個地球質量，富含水，氨，甲烷和其它成分。作為行星學慣例，這種混合物被叫作冰，雖然其實是高度壓縮的過熱流體。
這種高電導的流體通常也被叫作水氨海洋。大氣層包括大約從頂端向中心的10到20，高層大氣主由80氫和19氦組成。甲烷，氨和水的含量隨高度降低而增加。
更內部大氣底端溫度更高，密度更大，進而逐漸和行星地幔的過熱液體混為一體。
海王星內核的壓力是地球表面大氣壓的數百萬倍通過比較轉速和扁率可知海王星的質量分布不如天王星集中。
海王星上面有的類似木星大紅斑及土星大白斑的卵狀氣旋，以大約16天的周期一反時鐘方向旋轉，稱為“大黑斑”。由于大黑斑每183小時左右繞行海王星一圈，比海王星的自轉周期還要長，大黑斑附近的緯度吹著速度達300米每秒的強烈西風。
大黑斑或許是一團從大氣層低處上升的羽狀物，但它真正的本質還是一個謎。然而在1994年11月2日，哈勃望遠鏡對海王星的觀察發現大黑斑竟然消失了。
它或許就這么消散了，或許暫時被大氣層的其他部分所掩蓋。幾個月后哈勃望遠鏡在海王星的北半球發現了一個新的黑斑。這表明海王星的大氣層變化頻繁，這也許是因為云的頂部和底部溫度差異的細微變化所引起的。
海王星有14顆已知的天然衛星。海衛一是僅有的一顆大型衛星，被威廉拉塞爾發現于發現海王星17天后，與其他大型衛星不同，海衛一運行于逆行軌道，說明它是被海王星俘獲的，大概曾經是一個柯伊伯帶天體。
它與海王星的距離足夠近使它被鎖定在同步軌道上，它將緩慢地經螺旋軌道接近海王星，當它到達洛希極限時最終將被海王星的引力撕開。海衛一是太陽系中被測量的最冷的天體，溫度為235c38k。海王星第二個已知衛星依距離排列是形狀不規則的海衛二，它的軌道是太陽系中離心率最大的衛星軌道之一。
從1989年7月到9月，“旅行者2號”發現了六個新的海王星衛星。其中形狀不規則的海衛八以擁有在其密度下不會被它自身的引力變成球體的最大體積而出名。盡管它是質量第二大的海王星衛星，它只是海衛一質量的1400。
最靠近海王星的四個衛星，海衛三、海衛四、海衛五和海衛六，軌道在海王星的環之內。第二靠外的海衛七在1981年它掩星的時候被觀察到。
起初掩星的原因被歸結為行星環上的弧，但據1989年“旅行者2號”的觀察，才發現是由衛星造成的。2004年宣布了在2002年和2003之間發現的五個新的形狀不規則衛星。由于海王星得名于羅馬神話的海神，它的衛星都以低等的海神命名。