海王星的发现并不是观测到的，而是由英国天文学家亚当斯和法国天文学家勒维耶先后计算得出的结果。

海王星的赤道是地球的3.88倍，体积约是地球体积的57倍，质量约是地球质量的17倍。

海王星围绕太阳转一周的公转周期大约是地球的165倍，即165个地球年，海王星自转一圈大约只需要16小时。

海王星离太阳十分遥远，大概是日地距离的30倍，它表面能接受到太阳光的热量只有地球的1/900，所以表面温度很低，只有-218℃，与天王星一起被划分为冰巨星。

海王星的大气有太阳系中的最高风速，最高可以达到大约2000 km/h，与之相比地球上极具毁灭性的12级风——台风，风速仅是每小时118 km而已。

1989年8月25日，美国航天局发射的旅行者2号探测器飞掠海王星，这是人类首次也是目前为止唯一一次用空间探测器探测海王星。它发现了海王星的6颗新卫星，使其卫星总数增至8颗；首次发现海王星有5条光环，其中3条暗淡、2条明亮。

海王星拥有五个不同的环，最亮的两个海王星环分别是亚当斯环和列维尔环，已经被哈勃太空望远镜和地面望远镜拍摄。

海王星的五个环宽度差异很大，最宽的是拉塞尔环，其次是加勒环，这两个环的宽度达到2000公里以上，另外三个环很窄，宽度只有约100公里。

外侧的亚当斯环是最有名的和最值得研究的海王星环。这个环总宽度约为35公里。其中有五段比较明亮的部分，它们被称为环弧。这五个短弧分别被命名为博爱、平等1、平等2、自由和勇气，最亮最长的弧是博爱；最暗的是勇气。