Neptun blev opdaget i 1846 af Johann Galle, en astronom ved Berlin-observatoriet. Galle vidste, hvor han skulle lede, takket være beregninger foretaget af den franske matematiker Urbain Le Verrier. Både Le Verrier og John Adams i England havde indset, at en usynlig planet udøvede en tiltrækningskraft på Uranus, hvilket fik den til at sænke eller øge sin hastighed.
Neptun viste sig at være næsten en identisk tvilling til Uranus. Den er 57 gange større end Jorden, men roterer ret hurtigt – en dag varer kun 16 timer og 7 minutter. Dens gennemsnitlige afstand til Solen er ca. 4.500 millioner km, og et år på Neptun varer næsten 165 jordår.
Ligesom Uranus har den en atmosfære bestående af brint, helium og metan. Dens indre består af is, muligvis med en stenagtig kerne. Selvom atmosfæren er meget kold (-220 grader C), er der på den blå planet nogle meget kraftige vinde og voldsomme storme. Voyager 2 fotograferede en kæmpe plet på størrelse med Jorden.
Neptun har mindst fem mørke, smalle ringe (opkaldt efter Galle, Le Verrier, Adams og andre, der bidrog til opdagelsen af planeten).
Den har 13 kendte måner. Den langt største er Triton, en isverden, der er større end Pluto. Triton er meget kold, så dens tynde atmosfære er frosset fast til overfladen. Den har dog mange aktive isvulkaner, der sprøjter skyer af gas og støv ud. Triton er også usædvanlig, fordi den bevæger sig “den forkerte vej” (øst mod vest) rundt om Neptun. Den ser ud til at være blevet indfanget af Neptuns tyngdekraft for længe siden.
