Neptün, Güneş Sistemi'nin sekizinci, Güneş'e en uzak ve katı yüzeyi bulunmayan gezegendir. Gaz gezegenler sınıfında yer alan Neptün, Jupiter ve Satürn'e kıyasla farklı yapısından ötürü buz devi olarak da sınıflandırılır. Güneş sisteminin Uranüs ile beraber en soğuk iki gezegeninden biridir. Katı yüzeye sahip olmamakla birlikte gezegenin dış katmanı genel olarak hidrojen ve helyumdan oluşur. İç katmanda ise gezegenin kütlesinin çoğu kayalık bir çekirdeğin üzerindeki sıcak ve yoğun maddelerden (su, metan ve amonyak) oluşur. Adını Roma deniz tanrısı Neptunus'ten alan gezegen, çapına göre en büyük dördüncü, kütlesine göre ise en büyük üçüncü gezegendir. Dünya'nın 17 katı kütlesiyle ikizi sayılabilecek Uranüs'ten çok az büyük ve daha yoğundur. Güneş'e olan uzaklığı ortalama 30 Astronomik birimdir (AU).
23 Eylül 1846'da keşfedilen Neptün, deneysel gözlemlerden önce matematiksel tahminlerle bulunan ilk ve tek gezegendir. Alexis Bouvard, Uranüs'ün yörüngesindeki beklenmeyen değişikliklere, bilinmeyen bir gezegenin kütleçekimsel etkisinin sebep olduğunu öngördü. Daha sonra Neptün, Johann Gottfried Galle tarafından Urbain Le Verrier'in tahmin ettiği pozisyonun çok yakınında bir bölgede gözlemlendi. Kısa bir süre sonra da en büyük uydusu Triton keşfedildi. Kalan 12 uydusu ise ancak 20. yüzyılda keşfedilebildi. Neptün şimdiye kadar sadece Voyager 2 tarafından ziyaret edildi.
Neptün'ün yapısı Uranüs'e çok benzemektedir, bununla beraber bu ikisi, daha büyük gaz devleri olan Jüpiter ve Satürn'ün yapısından biraz farklıdırlar. Neptün'ün atmosferi, Jüpiter ve Satürn'ün atmosferi gibi ağırlıklı olarak hidrojen ve helyum, ve az miktarlarlarda hidrokarbonlar ve azottan oluşmakla beraber, görece yüksek miktarlardaki su, amonyak ve metan buzları ile onlardan ayrılmaktadır. Gök bilimcilerin Uranüs ve Neptün'e bazen buz devleri demesinin nedeni de işte bu farklılığı vurgulamaktır. Neptün'ün iç katmanları, Uranüs'e benzer şekilde ağırlıklı olarak buz ve kayaç malzemelerden oluşmaktadır. Atmosferinin üst katmanlarında bulunan metan, gezegene mavi görüntüsünü vermektedir.
Uranüs'ün durağan atmosferinin aksine Neptün'ün atmosferi hareketli ve göze çarpan hava olayları ile dikkat çekmektedir. Örneğin, 1989'daki Voyager 2 yakın geçişi sırasında gezegenin güney yarım küresinde Jüpiter'deki Büyük Kırmızı Leke'ye benzer bir Büyük koyu leke vardı. Bu atmosfer olayları, 2100km/s'e varan hızlara sahip Güneş Sistemi'ndeki en güçlü rüzgârlar tarafından gerçekleştirilmektedir. Güneş'e olan uzaklığı nedeniyle, Neptün'ün üst atmosfer katmanları, -218°C'ye kadar düşen sıcaklığıyla Güneş Sistemi'ndeki en soğuk yerlerdendir. Bununla birlikte, gezegenin merkezi yaklaşık 5000 °C kadar sıcaktır. Neptün, 1960'larda fark edilen ve 1989'da Voyager 2 tarafından kesin olarak onaylanan çok ince ve parçalı bir halka sistemine de sahiptir.