Neptunoren aurkikuntza astronomiako gertakaririk bikainenetarikoa da. Antzinakoek ez zuten planeta hau ezagutzen, eta, teleskopioz behatua izan baino lehen, Uranoren orbitan eragiten zituen aldaketengatik, John C. Adams eta Le Verrierrek deduzitu zuten beharrezkoa zela zortzigarren planeta bat izatea. Izan ere, bi zientzialari horiek, bakoitzak bere aldetik, Neptunoren kokapen zehatza deduzitu zuten 1846ko irailaren 23rako, eta horrela iragarri zieten Johann G. Galle eta Heinrich L. D’Arreste astronomoei. Berlingo behatoki astronomikoko bi astronomo horiek Neptuno ikuskatu zuten iraileko gau hartan, aurresandako posizioaren inguruan.

Voyager 2 espazio-ontziak 1989ko abuztuaren 17an lortutako Neptunoren argazkia. Orban Ilun Handia (erdian) eta beste bortize ilun bat agertzen dira. Orban Ilun Handiaren tamaina eta Lurrarena antzekoak dira (iturria: NASA)

Eguzkitik, Lurra baino 30 bider urrunago dago Neptuno, eta 165 urte behar ditu gure izarrari bira bat emateko. Uranok baino masa handiagoa dauka Neptunok (Lurra baino 17,1 bider astunagoa da), baina, aldiz, tamainaz txikiagoa da (Lurra baino 3,88 bider handiagoa). Hala ere, eguzki-sistemako beste planetekin konparatuta, antzekotasun handiagoak ditu Uranorekin besteekin baino; adibidez, bi planeta hotz horien barne-egitura berdina da (urez, metanoz eta amoniakoz osatutako izotzez eratuta daude). Bestalde, Neptunoren eremu magnetikoa errotazio-ardatzarekiko oso makurtuta dago (50° baino gehiago), eta planetaren zentrotik 13.500 km-ra igarotzen da. Planetaren atmosfera hidrogenoz (% 84), helioz (% 12) eta metanoz (% 2) osatuta dago. Jupiterrek eta Saturnok bezala, Neptunok bortize izugarriak ditu. Voyager 2 espazio-ontziak horietako urakan bat aurkitu zuen 1989. urteko abuztuan, Orban Ilun Handia. Neptunon, beste planeta erraldoietan bezala, haize bortitzak ibiltzen dira (2.000 km/h), eta zientzialariek ez dute oraindik argitu zelan ibil daitezkeen hain haize bortitzak planeta hain hotza izanda (goiko hodei-geruzetan, –210 °C-ko tenperatura dago). Neptunoren barne-energian egon liteke azalpen bat, sorreratik txikitzen ari delako eta txikitze-prozesu horretan askatutako energia erabil dezakeelako lehen aipatutako haize-sistema mantentzeko.