معمولا همه ی انسان ها این سیاره را با رنگ آبی می شناسند این رنگ را گاز متان حاضر در محیط نپتون که رنگ سرخ را ربایش می کند و آبی حاصل از طیف نوری خورشید که واتاب می شود پدید می آید. نپتون از نظر شکل بسیار شبیه به سایر سیارات گازی به خصوص اورانوس است تفاوتی که در شکل سیاره هایی مانند اورانوس و نپتون دیده می شود به علت عدم حضور هیدروژن فلزی مایع است که در عوض آن یک شکل متراکم آب مانندی در اطراف هسته وجود دارد. لایه بیرونی نپتون شکل پذیر از هیدروژن ملکولی مایع و هلیوم مایع است، اتمسفر و محیط نپتون آبی رنگ است و درصد تابش بالایی دارد که بیانگر از وجود یک هوا متراکم است.
برابر با نتیجه تحقیق ها حضور مقداری متان نیز در این سیاره قبول شده است. در کل ترکیبات فضا این سیاره به مانند سیارات غول پیکر گازی شامل ۸۰ تا ۸۵ درصد هیدروژن و ۱۵ تا ۱۹ درصد هلیوم است. یک بار حرکت نپتون به دور خورشید ۱۶۵ سال طول می کشد و بنابراین از زمان یافتن این سیاره در سال ۱۸۶۴ تا زمان حال تنها نزدیک به یکبار به دور خورشید حرکت کرده است. دوره نوبت نجومی این سیاره ۱۶۴۷۹ است از زمان یافتن نپتون تا الان فقط ۷۵ درصد مدار خود را طی کرده، و دوره نوبت چرخشی نپتون چیزی حدود ۱۷ ساعت است.
پیش از این انتظار می رفت که نپتون از نظر شکلی آرام تر از اورانوس باشد اما عملیات ویجر۲ نشان می دهد که بادهای نپتون بسیار زیاد شدید هستند، و سرعت این بادها به ۶۴۰ کیلومتر در ساعت می رسد. اگر در تحرک اورانوس در مدارش بی انضباطی به چشم نمی آمد قطعا یافتن نپتون دیرتر به اتفاق می افتاد. در سال ۱۷۹۰ میلادی ستاره شناس فرانسوی ژان باتیست دولامبر الگو ای از مدار اورانوس به دست آورد، و در چند سال اول وضعیت نظاره شده اورانوس نسبت به نقشه دولامبر یکسان بود ولی به تکرار زمان مشاجره هایی میان این دونفر به چشم می آمد. بلاخره دانشمندان به این نتیجه رسیدند که باید در این باره بررسی شود ستاره شناس فرانسوی آلکسی بوار ماموریت انجام این کار را داشت.
در اول احتسابات او از مدار اورانوس به درستی به چشم می رسید ولی پس از مهلتی میان احتسابات او و مدار واقعی اورانوس نیز مغایرت هایی دیده می شد، و آلکسی بوار این گونه طرح کرد که سیاره ای دورتر از اورانوس وجود دارد و آن را از مکان احتساب شده به عقب می کشد. جان کاوچ آدامز از سال ۱۸۴۱ به تحقیق و احتساب درباره سیاره گمنام که جلوتر از اورانوس وجود دارد پرداخت بلاخره احتساباتش را در سپتامبر سال ۱۸۴۵ با ستاره شناس معروف سر جورج بیدل ایری در میان گذاشت آدامز از ایری درخواست کرد که به بررسی این سیاره در آسمان بپردازد. تا زمانی ایری این کار را انجام نداد ولی بلاخره در سال ۱۸۴۶ از اختر شناسی با نام جیمز کالیس خواست تا این کار را به انجام برساند. کالیس نپتون را در آسمان دید ولی نتوانست هویت آن را بازشناسی دهد.
جان کاوچ آدامز
در همین موقع اختر شناس فرانسوی اوربن لو وریه به احتساب سیاره گمنام در آسمان پرداخت، و پس از آن احتساباتش را همراه با نامه ای به یوهان گاله مددکار رصدخانه برلین فرستاد و از او خواست زودتر به بررسی این سیاره در آسمان مشغول شود. نامه در سال ۱۸۴۶ به گاله رسید او همان شب تلسکوبش را به طرف آسمان برد و در آسمان مشاهده کرد به همین دلیل یافتن سیاره نپتون امکان پذیر شده است.
اوربن لو وریه