一有一层冰的地壳，下面有一个很大的核（可能含有金属）。这个核的质量占整个卫星质量的2/3，这样一来海卫一的核是继木卫一和木卫二之后太阳系里第三大的。海卫一的平均密度为2.05g/cm³，它的25%是冰。海卫一的表面主要由冻结的氮组成，但它也含干冰（二氧化碳）、水冰、一氧化碳冰和甲烷。估计其表面还含有大量氨。海卫一的表面非常亮。60-95%的入射阳光被反射（相比而言月球只反射11%的入射阳光）。
表面形态.海卫一的表面面积相当于地球大陆面积的15.5%或者地球表面面积的4.5%。