海王星は、１８４６年９月にベルリン天文台のＪ．Ｇ．ガレ（１８１２〜１９１０年）により発見 された。海王星の発見には数学が貢献した。イギリスのジョン　Ｃ．アダムス（１８１９〜１８９２ ）とフランスのウルバン・ルベリエ（１８１１〜１８７７年）の二人の数学者は、１７８１年に発見 された天王星の軌道に計算と観測の食い違いが生ずるのは、未知の惑星の重力のためであるとし、お そらく外側にもう一つの惑星があるのだろうと考え、独自にその見えない惑星のあるべき場所を計算 で求めた。ガレは彼等の計算を利用して、どんぴしゃりの場所に新しい惑星を見つけたのである。

　大きさや色（青色）からすると、海王星は、天王星と大変よく似た双子の惑星であると考えられて いるが、天王星がほとんど横倒しになっているの対して、海王星の自転軸の傾きは２８．８度と、地 球よりやや大きい（地球は２３．５度）だけである。

　海王星は地球から距離が離れ過ぎているため、本当の姿は、探査機ボイジャー２号が１９８９年８ 月２４日に接近通過した時に撮ったクローズアップ画像が地球に送られるまでは謎であった。

　海王星には岩石質の中心核があり、それを凍った水、メタン、アンモニアからなる氷のマントルが 覆っている。大気は水素が主成分で、その他ヘリウムとメタンが含まれている。大気の色があざやか な青色に見えるのは、メタンが太陽のオレンジ色や赤色の光を吸収して、青色の光のみを反射するか らであると考えられている。

　上層大気は二つの雲層に大別される。上層の雲はメタンの氷の結晶で構成され、不透明な下層の雲 は凍ったアンモニアや硫化水素を含んでいるようである。上層大気では、メタンが太陽光に反応して 炭化水素が生成される。