거대 얼음 행성

천왕성과 해왕성은 목성과 토성에 비해 뚜렷하게 다른 내부 조성을 가진다. 이들의 내부에 관한 모형은 구름 꼭대기에서 해왕성의 반경의 약 85%, 천왕성의 반경의 80%까지 뻗어 있는 수소 풍부 대기에서 시작한다. 대기의 아래로는 대부분 "얼음형", 즉 주로 물, 메테인, 암모니아로 이루어져 있다. 또한 약간의 암석과 기체가 있기도 하지만, 다양한 비율의 얼음-암석-기체가 순수한 얼음인 것처럼 보일 수 있어 정확한 비율은 불명이다. 

소량의 메테인을 포함한 매우 흐릿한 대기층은 옥색의 색상을 띠게 만든다. 두 행성 모두 자전축에 대해 크게 기울어진 자기장을 가지고 있다.

다른 거대 행성과는 달리, 천왕성은 극단적인 자전축 경사를 가져 계절이 크게 단조롭다. 또한 두 행성은 다른, 미묘하지만 중요한 차이를 보이는데, 천왕성은 해왕성보다 전반적으로 더 가벼움에도 불구하고 수소와 헬륨이 더 많다. 따라서 해왕성은 밀도가 더 높으며 훨씬 많은 내부열을 가져 대기 활동이 더욱 활발하다. 실제로 니스 모형(Nice model)에 따르면 해왕성이 천왕성보다 태양으로부터 더 가까운 곳에서 형성되어, 따라서 더 많은 중원소를 함유하였다고 한다.
천왕성에서 계절의 변화가 크지 않은 것은 무엇 때문인가?
극단적인 자전축 경사