和甲烷组成的"海洋"，逐渐的转换成以氢和氦为主的大气层并混合在一起，而没有很清楚的界线。由于这样的差异，许多天文学家认为天王星和海王星应该自成一族，称为冰巨星，以与木星和土星有所区别。虽然没有明确的定义天王星内部是否有固体的表面，天王星最外层被称为大气层的气体部分，是很容易使用遥感设备侦测的。遥感设备能侦测到一帕气压之下300公里左右的深度，该处的气压大约是100 帕，温度约为320K。纤细的行星环从大气层延伸至2倍行星半径之处，此处的行星半径是以一大气压之处做为行星有名无实的表面。天王星的大气可以区分