天王星與海王星的大小、質量、外表顏色都差不太多，所以有人說它們就像一對姐妹星。天王星在外表上看，呈藍綠色，這是因爲大氣中的甲烷和乙炔吸收了太陽光中的紅光。由於天王星的外表缺乏典型的特徵，所以有人將天王星比作桌球檯上的“母球”。
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天王星最外的一層是大氣層，它的表面覆蓋着很厚的雲層，其大小與地球上的大陸相似。大氣層以下是由固態水、氨和甲烷組成的冰幔層和液態氫層。天王星可能有個由金屬與熔岩組成的核心，直徑約17000公里，溫度估計爲7000℃。雖然天王星的外表沒有獨特之處，但是其自轉卻別其一格。它幾乎是躺着轉動的，運行到近日點時，其自轉軸幾乎是對着太陽的，而其它行星(金星、冥王星倒着轉除外)的自轉軸都是大致垂直於公轉軌道面的，傾斜角度不會超過30℃。
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自轉方式的奇特使得天王星上形成了特殊的晝夜交替和季節。在天王星的北半球，在經歷過只有白天、沒有夜晚的21年的夏天后，接下來的21年，有正常的晝夜交替，那是天王星的秋季。而接下來迎來的是連續21年只有黑夜、沒有白天的冬天，最後則是21年有正常晝夜交替的春天。在這樣的季節交替裏，地球上一個壽命爲84歲的人，如果到了天王星，那其一生將只能夠經歷一個春夏秋冬。
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奇特的自轉方式還使得天王星周圍形成了奇特的磁場。1986年，“旅行者2號”飛船在飛近天王星時發現，天王星的磁場尾部被絞成麻花形狀，就像人們常用的螺絲鑽一樣。躺着自轉形成了天王星這些奇特的現象，那麼天王星爲什麼會躺着自轉?這至今還是一個謎。一些人認爲，在天王星形成後不久，有個與地球差不多大小的星球與它發生了碰撞，將它“撞翻在地”，自此以後，天王星就躺在那自轉了。
