Neptune est la huitième et dernière planète du Système solaire par distance croissante au Soleil Pluton, dont l'orbite est globalement extérieure à celle de Neptune, a longtemps été considérée comme la planète la plus éloignée du Soleil, mais a été reclassée comme planète naine le 24 août 2006 à l'issue de la 26e Assemblée générale de l'Union astronomique internationale.
Neptune orbite autour du Soleil à une distance d'environ 30 UA avec une excentricité orbitale moitié moindre que celle de la Terre en bouclant une révolution complète en 164,79 ans. C'est la troisième planète du Système solaire par masse décroissante elle est 17 fois plus massive que la Terre et 19 fois moins massive que Jupiter et la quatrième par taille décroissante ; Neptune est en effet à la fois un peu plus massive et un peu plus petite qu'Uranus.
Neptune et Uranus ont une composition similaire, et légèrement différente de celle des deux autres planètes géantes gazeuses, Jupiter et Saturne. Comme ces dernières, l'atmosphère de Neptune est principalement constituée d'hydrogène et d'hélium avec des traces d'hydrocarbures et peut-être d'azote, mais contiendrait davantage de « glaces » (au sens astrophysique), c'est-à-dire de composés volatils tels que l'eau, l'ammoniac et le méthane. Ce dernier est d'ailleurs partiellement responsable de la teinte bleue de l'atmosphère de Neptune, bien que l'origine de ce bleu très soutenu plus soutenu que celui produit par le seul méthane soit en fait inconnue. Cette atmosphère présente des formations météorologiques bien visibles, contrairement à celle, uniforme, d'Uranus, avec notamment une Grande tache sombre observée en été 1989 par Voyager 2 dont la nature semble similaire à celle de la Grande tache rouge de Jupiter à la différence près que celle de Neptune a disparu depuis et des vents dont la vitesse a été estimée à 2 100 km/h de loin les vents les plus rapides du Système solaire. La température mesurée dans les couches supérieures de l'atmosphère est de l'ordre de 55 K (-218 °C), moyenne la plus basse mesurée sur une planète du Système solaire.
Contrairement aux sept autres planètes, Neptune n'est jamais visible à l'il nu :
sa magnitude apparente de 8,0 en fait un astre environ quatre fois moins brillant que les plus pâles étoiles visibles à l'il nu,
dont la magnitude apparente ne dépasse pas 6,5. Elle n'apparaît comme un disque bleu-vert qu'à travers un télescope.
Planète la plus éloignée de la Terre, Neptune n'a été visitée que par une seule sonde spatiale,
Voyager 2, qui est passée près de la planète le 25 août 1989 et a permis à la fois de découvrir cinq de ses treize satellites actuellement connus,
d'explorer partiellement le principal d'entre eux (Triton) et de confirmer l'existence d'au moins six anneaux ténus et très sombres,
dont le plus externe comporte cinq arcs concentrés sur 52° de circonférence. L'essentiel de nos connaissances sur Neptune
provient de cette unique rencontre.
Neptune est la seule des huit planètes connues à avoir été découverte par le calcul mathématique plutôt que par l'observation empirique.
L'astronome français Alexis Bouvard avait noté des perturbations inexpliquées sur l'orbite d'Uranus et conjecturé au début du xixe siècle
qu'une huitième planète, plus lointaine, pouvait en être la cause. Les astronomes britannique John Couch Adams en 1843 et français Urbain
Le Verrier en 1846 calculèrent chacun de leur côté et par des méthodes différentes la position prévisible de cette hypothétique planète,
qui fut observée le 23 septembre 1846 par l'astronome allemand Johann Gottfried Galle à 1° de la position alors calculée par Le Verrier, et à 12°
de celle calculée par Adams.
On savait très peu de choses sur Neptune avant que la sonde Voyager 2 l'atteigne en 1989 car son éclat est cinq fois moindre que celui d'Uranus qui se situe à la limite de visibilité à l'oeil nu.
Les observations de la sonde ont confirmé sa ressemblance avec Uranus, même en ce qui concerne les quatre anneaux et les huit satellites qui l'entourent.
Neptune possède très probablement un noyau solide de silicates et de fer d'à peu près la masse de la Terre.
Le 24 août 1989, Voyager 2 pénétra dans la magnétosphère de Neptune, et le 29 août, la sonde s'approcha au plus près de la planète,
à 4 900 km au-dessus des nuages du pôles Nord. Déviée vers le sud par l'attraction gravitationnelle de la planète,
la sonde passa quelques heures plus tard à 39 800 km de Triton.
Au-dessus de ce noyau, Neptune présenterait une composition assez uniforme (roches en fusion, glaces, 15 % d'hydrogène et un peu d'hélium) et non pas une structure « en couches » comme Jupiter et Saturne.
Enfin, Neptune possède une atmosphère composé d'hydrogène et d'hélium.
Les anneaux de Neptune se composent principalement de cinq anneaux découverts en 1989 par la sonde Voyager 2.
Là où ils sont le plus denses, ils sont comparables aux parties les moins denses des anneaux principaux de Saturne,
comme l'anneau C et la division de Cassini. La majeure partie du système d'anneaux neptunien est assez raréfiée,
ténue et poussiéreuse, ressemblant davantage aux anneaux de Jupiter. Les anneaux de Neptune sont nommés d'après les astronomes qui ont contribué à d'importants travaux
sur la planète : Galle, Le Verrier, Lassell, Arago, et Adams.
Neptune a également un anneau ténu sans nom qui coïncide avec l'orbite de la lune neptunienne Galatée.
Trois lunes orbitent entre les autres anneaux : Naïade, Thalassa et Despina.
Les anneaux de Neptune sont faits de matière extrêmement sombre, vraisemblablement des composés organiques transformés sous l'effet de rayonnement,
et semblable à celle se trouvant dans les anneaux d'Uranus.
La proportion de poussière dans les anneaux (entre 20 % et 70 %) est forte, alors que leur épaisseur optique est faible.
Mercure
