首先天王星和海王星的外形差不多，只是颜色略有区别，天王星更蔚蓝，海王星更深蓝。导致这种现象的是大气中的甲烷对阳光某些波段的吸收，而天王星大气中的甲烷高于海王星所致。

天王星和海王星的大气颇为相似，但也有区别。天王星大气含有83%的氢，15%的氦，2%的甲烷；海王星则有80%的氢，19%的氦，有微量的甲烷及其他元素。

这两颗行星虽然和木星土星一样都是气态行星，但大气层以下星体结构组成，与木星和土星有较大区别。

木星和土星主要由氢氦元素组成，星体结构上，木星土星的地函层，也就是相当于地球的地幔层，主要由液态氢和金属氢组成。

大气层5000公里深处，氢变成了液态氢，再深的地方变成了金属氢，只是中心有一个很小由岩石组成的地核。

而天王星和海王星大气层以下的地函，都是由各种“冰”组成。这种冰成分复杂，有甲烷、氨和水冰。这些所谓的“冰”在高温高压下，并不是固态，而是一种稠密高温的特别流体。

那里的温度达到5000K，800万巴的压力。

天王星和海王星的中心也有一个不大的岩石地核，质量都没有超过一个地球质量。

因此，看起来天王星和海王星像一个姐妹星球，有许多相似之处。