태양계의 일곱번째 행성으로, 토성의 바깥쪽을 공전한다.

1781년 F. W 허셜이 발견했다. 이 행성에 의해 태고부터 알려진 토성의 바깥쪽에도 행성이 존재한다는 것이 비로소 밝혀졌다.

태양으로부터 평균거리는 19.218AU(천문단위 ; 28억 7,500만 km), 공전주기는 84.022년이다.

적도 반지름은 2만 5,400km로 지구의 4배에 가깝지만 먼 곳에 있기 때문에 충(衝)일 때도 시지름(apparent dameter)은 3.8초, 밝기도 5.3등급에 지나지 않아 육안으로 겨우 보인다.

질량은 지구의 14.5배이고, 평균밀도는 1cm²당 1.30g, 적도중력은 지구의 0.89배이다.

천왕성은 자전축이 그 궤도면에 대해 98°나 기울어져 있으므로 거의 가로로 쓰러진 모양으로 자전한다.

이 때문에 한번 공전하는 동안에 2번씩. 태양이나 지구 쪽으로 그 적도와 양극을 교대로 향하게 되어 방향이 지구를 향해 있을 때는 타원형으로 보이며 그 편평도는 0.03 정도이다.

자전주기는 1986년 1월에 접근 관측한 행성탐사체 보이저 2호에 의해 약 16.8시간이라는 것이 밝혀졌다.

천왕성은 목성형 행성인데, 목성과 토성보다 소형이며 내부구조도 조금 달라 암석질인 중심핵, 얼음인 맨틀, 주로 수소 · 헬륨인 상층의 3층으로 이루어져 있다고 생각된다.

표층(表層)인 대기 중에는 이전부터 메탄의 존재가 알려져 있었으며, 이 행성이 청록색으로 보이는 것은 스펙트럼의 적색부에 있는 메탄의 강한 흡수대(吸收帶) 때문이다.

보이저 2호는 아세틸렌의 존재도 확인했다.

천왕성에 5개의 가느다란 고리가 있다는 사실이 1977년 이 행성에 의해 항성의 식(蝕)이 일어났을 때 발견된 데 이어 동일한 관측으로 9개의 가는 고리가 확인되었는데, 보이저 2호가 이것들을 자세히 관측, 새로운 고리가 더 존재한다는 것을 알아냈다.

천왕성에는 지구에서의 관측으로 아리엘(Ariel) · 움브리엘(Umbriel) · 티타니아(Titania) · 오베론(Oberon) · 미란다(Miranda)라는 5개의 위성이 딸려 있다는 사실이 알려져 있다.

이들 위성의 표면지형을 처음으로 관측한 보이저 2호에 의하면 이들 표면은 모두 두꺼운 얼음으로 덮여 있으며 많은 분화구가 있는데, 그 중에서도 3만 5,000km까지 접근해 촬영한 미란다의 표면에서는 단층(斷層)이나 긁힌 자국과 같은 복잡한 지형을 볼 수 있었다.

보이저 2호는 10개의 새로운 작은 위성을 발견했다.

그 중에는 가는 고리의 바로 안쪽과 바깥쪽을 돌고 있는 것도 있었으며, 고리를 구성하는 입자가 이 인력에 의해 가는 고리 속에 갇혀 있다는 것도 알아냈다.

보이저 2호는 천왕성의 자기극(磁氣極)이 자전의 극과 55°나 기울어져 있다는 사실과 함께 방사능대 · 오로라 등의 존재도 관측했다.