Ο Ποσειδώνας ανακαλύφθηκε το 1846 από τον Γιόχαν Γκάλε, αστρονόμο στο Αστεροσκοπείο του Βερολίνου. Ο Γκάλε ήξερε πού να ψάξει χάρη στους υπολογισμούς του Γάλλου μαθηματικού Ουρμπέν Λε Βερριέ. Τόσο ο Λε Βερριέ όσο και ο Τζον Άνταμς στην Αγγλία είχαν συνειδητοποιήσει ότι ένας αόρατος πλανήτης ασκούσε έλξη στον Ουρανό, προκαλώντας την επιβράδυνση ή την επιτάχυνσή του.
Ο Ποσειδώνας αποδείχθηκε σχεδόν πανομοιότυπος με τον Ουρανό. Είναι 57 φορές μεγαλύτερος από τη Γη, αλλά περιστρέφεται αρκετά γρήγορα – μια ημέρα διαρκεί μόνο 16 ώρες και 7 λεπτά. Η μέση απόστασή του από τον Ήλιο είναι περίπου 4.500 εκατομμύρια χιλιόμετρα, και ένα έτος στον Ποσειδώνα διαρκεί σχεδόν 165 γήινα έτη.
Όπως και ο Ουρανός, διαθέτει ατμόσφαιρα από υδρογόνο, ήλιο και μεθάνιο. Το εσωτερικό του αποτελείται από πάγο, με πιθανό βραχώδη πυρήνα. Αν και η ατμόσφαιρα είναι πολύ κρύα (-220 βαθμοί Κελσίου), ο μπλε πλανήτης παρουσιάζει πολύ ισχυρούς ανέμους και βίαιες καταιγίδες. Το Voyager 2 απεικόνισε μια τεράστια κηλίδα, μεγέθους ίσο με αυτό της Γης.
Ο Ποσειδώνας έχει τουλάχιστον πέντε σκοτεινούς, στενούς δακτυλίους (που πήραν τα ονόματά τους από τους Galle, Le Verrier, Adams και άλλους που συνέβαλαν στην ανακάλυψη του πλανήτη).
Έχει 13 γνωστούς δορυφόρους. Ο μεγαλύτερος, με μεγάλη διαφορά, είναι ο Τρίτων, ένας παγωμένος κόσμος μεγαλύτερος από τον Πλούτωνα. Ο Τρίτων είναι πολύ κρύος, οπότε η λεπτή ατμόσφαιρά του έχει παγώσει πάνω στην επιφάνεια. Ωστόσο, διαθέτει πολλά ενεργά παγωμένα ηφαίστεια που εκτοξεύουν στήλες αερίου και σκόνης. Ο Τρίτων είναι επίσης ασυνήθιστος επειδή περιστρέφεται “αντίστροφα” (από ανατολή προς δύση) γύρω από τον Ποσειδώνα. Φαίνεται να έχει αιχμαλωτιστεί από τη βαρύτητα του Ποσειδώνα πριν από πολύ καιρό.
