海王星（英文：Neptune）是太阳系中的第八颗行星，也是太阳系中轨道最外层的行星。它的直径是第四大，质量是第三大，质量是地球的17倍，是太阳系中密度最大的气体行星。海王星略大于天王星（地球的15倍），天王星的成分相似，直径略大。它的公转周期为164.8年，距离太阳平均30.1AU （约45亿公里）。它以罗马神话中的海神海王星命名，行星符号“♆”是海王星手握的风格化三叉戟。
它是肉眼看不见的，是太阳系中唯一通过数学预测而非经验观察发现的行星。法国天文学家亚历克西斯·布瓦尔（ AlexisBouvard ）领导了这样一个推论，第一个发现海王星的人，即天王星的轨道是由一颗未知行星的引力扰动引起的，该引力来自于天王星轨道的意外变化。后来，约翰·戈特弗里德·加勒在1846年9月23日使用望远镜在乌尔班·勒维里埃（UrbainLeVerrier）预测的范围内发现了它。
不久之后，海王星最大的卫星海卫一被发现。目前，已知还有13颗其他卫星，但由于地球与海王星的距离如此之大，难以从地面观测，它们的存在直到20世纪才显现出来。1989年8月25日，太空探测器航海者2号访问了海王星并进行了飞越。随着哈勃太空望远镜和具有自适应光学能力的大型地面望远镜的出现，近年来从远距离进行进一步观测成为可能。
在很久以前两位数学家用纸和铅笔就“发现”了海王星。根据天王星的奇异轨道，亚当斯和勒威耶各自预测存在着一个新行星。他们计算出，在更远的地方有一个大的重力源作用于天王星，使它的速度时快时慢，就如被钓上来的鱼在线上。
航海者 2号探测器拍摄的 1989 年海王星
与木星和土星一样，海王星的大气层主要由氢和氦组成，还有微量的碳氢化合物和氮，尽管存在很大比例的“冰”，如水、甲烷和氨。然而，像天王星一样，它的内部是由冰和岩石组成的。因此，天王星和海王星通常被视为天王星型行星（冰巨星），强调与木星和土星的区别海王星的蓝色外观归因于其最外层区域存在的甲烷痕迹。
与天王星的朦胧和相对平淡的大气相比，海王星的大气是活跃的并且具有明显多变的气候。比如1989年航海者2号飞过的时候，南半球出现了一种叫做大黑斑的图案，类似于木星的大红斑。这些天气模式是由太阳系中任何行星中最强和最持久的风引起的，观测到的风速高达2100公里/小时（580米/秒）。由于距离太阳很远，海王星的外层大气是太阳系中最冷的地方之一，云顶的温度接近55 K（-218 °C ），而在行星的核心。温度约为5400K（约5100°C）。海王星有微弱和零碎的环。这个环是在1984年发现的，后来被航海者2号的观测证实。
海王星涡旋收缩
伽利略·伽利莱在1612年12月28日和1613年1月27日绘制的图纸，是有史以来通过望远镜记录的最早观测结果，GalileoGalilei 然而，在这两种情况下，伽利略都错误地将海王星识别为靠近木星合相的恒星。 因此，伽利略没有发现海王星的功劳。当他在1612年12月左右进行第一次观测时，海王星刚刚开始逆行，它的视运动非常小，伽利略的小型望远镜无法探测到它。但在2009年7月，墨尔本大学的物理学家DavidJamieson发表了新的证据，表明至少伽利略意识到他观察到的“恒星”是相对于背景恒星移动。
在1846年9月23日晚间，海王星被发现了，与勒维耶预测的位置相距不到1度，但与亚当斯预测的位置相差10度。事后，查理士发现他在8月时已经两度观测到海王星，但因为对这件工作漫不经心而未曾进一步地核对。
高云带在低云顶投下阴影
一名叫伽雷的年轻天文学家，用望远镜在勒威耶指出的位置上发现了一颗陌生的星，这就是太阳系第八大行星，即海王星。这一天是1846年9月18日。关于海王星的内部构造，目前还知道得不那么清楚。据推测，它的核心部分主要是由岩石。
1845年至1846年间，独立于亚当斯的法国数学家乌尔班·勒维耶（ UrbainLeVerrier）发展了自己的计算方法，但他的热情并未传达给他的同胞。1846年6月，艾里看到勒维耶首次发表的对地球经度的估计与亚当斯的相似，于是说服查利斯探索这颗行星，查利斯于1846年8月至9月返回。
与此同时，勒维耶给柏林天文台的天文学家约翰·戈特弗里德·加勒写了一封信，敦促他用天文台的折射镜寻找一颗未知的行星。天文台的学生海因里希·达雷斯特（HeinrichDarest）向加勒表明位移，通过将描绘勒维耶预测的区域的图纸与实际观测结果进行比较，可以确定一颗不同于固定恒星的未知行星 1846年9月23日晚上，当加勒收到这封信时，他在距离勒维耶预测的点1°和亚当斯预测的点约12°的范围内发现了海王星。后来发现查利斯本人在8月4日和8月12日观测到了海王星，但他当时掌握的图表不是最新的，同时他正在观测无法 彗星
根据预言发现的新行星，海王星是第一颗。太阳系有9颗大行星：水星、金星、火星、木星、土星，在地球上的人们光凭眼睛就能看到，因而在有史以前，人们就知道这5颗行星了。其余3颗，天王星、海王星、冥王星，都要用望远镜才能。
在发现海王星之后，法国和英国之间就谁应该发现海王星发生了许多民族主义冲突，但最终海王星被勒维耶和亚当斯发现，并达成共识。自1966年以来，美国天文学家丹尼斯·罗林斯(DennisRawlins)质疑亚当斯共同发现
大黑斑（中）和滑板车（中央白云）和小黑斑（底部）的增强对比度图像。
约翰·戈特弗里德·加勒
