海王星绕太阳公转一周的时间大约需要164.79年。海王星的自转周期为15小时57分59秒，同时它的自转轴倾角为28.321456度，与地球的23度特别相近。从地球上观察，海王星的冲日周期为367天，这些周期使它在2010年4月和7月以及2011年10月和11月接近1846年它被发现时的坐标，到2010年8月20日，海王星将于发现它的1846年中的同一天再度冲日。
海王星有14颗已知的天然卫星，其中最大的、也是唯一拥有足够质量成为球体的“海卫”在海王星发现的17天后，被威廉·拉塞尔发现了。这颗卫星与其他卫星不同，其运行于逆行轨道。
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