海王星的发现曾经轰动过整个科学界，因为它是第一个由理论计算来确定其位置的行星，从而有力的支持了哥白尼的日心学说。事情是这样的：天王星发现后，科学家们发现它的实际位置总是和理论值不符，时间拖得越长，位置相差越大。还发现，1822年以前，天王星走的较快，好像有一股力量向前拉它似的；1822年之后，它的速度忽然变慢，好像拉它的那股力量又跑到后面去了。天王星的这种运动给人以启示，于是有人提出在天王星外面还有1颗大行星。按照这样的设想，并根据天王星轨道的不规则性，两位年轻的天文学家——英国的亚当斯和法国的勒威耶进行了大量计算，确定了未知行星的位置。1846年9月勒威耶写信给在柏林天文台工作的加勒，告诉他计算的结果，加勒是9月23日收到信的，当晚就在勒威耶预告的位置上找到了1颗星图上没有的8等星，第二天晚上，加勒再次把望远镜对向那个天区，发现这颗星移动了，于是海王星发现了。
海王星的大小和天王星差不多，好像两个孪生兄弟，因离我们更远，在大望远镜里仅呈淡绿色的小圆斑。
海王星自转周期为15时48分，公转周期为165年。它也有一年四季的变化，只是每季更长了。大约为41年。
海王星的赤道半径为24750千米，是地球赤道半径的3.88倍。海王星的自转较快，使海王星的球体变扁。它的赤道半径比极半径约长641千米。海王星的体积约为地球的57倍。
海王星绕太阳公转的轨道很大，绕完太阳1圈需要1648年。从发现海王星那年起直到现在，海王星还没有绕太阳运行完1周。海王星自转1周为22小时左右。海王星的自转轴和它的公转轨道平面间的夹角为6°12′。
人们认为海王星有个核，在核的外面包有一层冰。表面温度为零下230℃。海王星上空也有厚的大气层，大气中有氢、甲烷和氨等气体。大气中有浓密的氨云和甲烷云布满了海王星的上空。目前，还不知道海王星有没有磁场、辐射带和光环。
