実験結果からは誤差の範囲内で、生成され観測される（ほぼ）すべてのニュートリノはスピン角運動量の回転方向 （ヘリシティ、英: helicity ）が左巻き、すべての反ニュートリノが右巻きを持っていることを示す。このことはニュートリノに質量はないとした極限では、双方の粒子に考えうる2つのカイラリティ（英: chirality ）の1つしか観測されていないことを意味する。このようなカイラリティは素粒子相互作用の標準模型での唯一のものである。実験結果からは、右巻きニュートリノと左巻き反ニュートリノという相対するパートナーが単に存在しないということも考えられる。そうであれば、観測されるニュートリノと反ニュートリノは実際は全く異なる性質のものということになる。理論的には（大統一理論スケールで）非常に重いもの（シーソー機構を参照）、（ステライルニュートリノのような）弱い相互作用を起こさないもの、あるいはその両方が考えられている。質量がゼロでないニュートリノの存在は状況をやや複雑にする。ニュートリノは弱い相互作用で生成された固有状態である。しかし質量のある粒子のカイラリティは（みかけの）運動が同じにならない。すなわち、ヘリシティ演算子はカイラリティ演算子とは固有状態を共有しない。自由なニュートリノは左巻きと右巻きのヘリシティ状態が混在して伝搬し、 ᵐν⁄E のオーダで振幅も混在している。ただし、実験的に観測されるニュートリノは常に超相対論的であり （mν ≪ E）、振幅の混在は無視できるほど小さいため振幅の混在はほとんど実験に影響しない。例えば、ほとんどの太陽ニュートリノは 100 keV から1 MeV のオーダのエネルギーを持っており、「誤った」ヘリシティを持ったニュートリノの割合は 10⁻¹⁰ を超えない。
弱い相互作用しかしないこともあって質量が観測できず、質量は０であるとするのが一般的であった。しかし、例えば光子には質量が 0 であるとする理論的根拠が存在するが、ニュートリノについてはそのような理論は無かった。そして、梶田隆章によりニュートリノ振動が観測されたことにより、実際にニュートリノには 0 ではない質量があることが分かった。ニュートリノ振動は1957年にブルーノ・ポンテコルボにより提唱された。この理論は、k中間子振動から類推された。彼は、その後10年で真空の振動理論の現代的な数学による定式化に取り組んだ。1962年、坂田昌一・牧二郎・中川昌美がニュートリノが質量を持ち、ニュートリノが電子・ミュー・タウの型の間で変化するニュートリノ振動を予測した。この現象について、1998年6月にスーパーカミオカンデ共同実験グループは、宇宙線が大気と衝突する際に発生する大気ニュートリノの観測から、ニュートリノ振動の証拠を99%の確度で確認した。また、2001年には、太陽から来る太陽ニュートリノの観察からも強い証拠を得た。ただし、ニュートリノ振動からは型の異なるニュートリノの質量差が測定されるのみで、質量の値は解らない。しかし、これに先立つ1987年2月23日午後4時35分小柴昌俊による15万光年離れた大マゼラン雲の超新星SN 1987Aからの電子ニュートリノの観測時刻が光学観測との間で理論的に有意な差を観測できなかったことから、極めて小さな上限値（電子の質量の100万分の1以下）が得られており、共同研究チームは3種のニュートリノの質量を発表している。その後、つくば市にある高エネルギー加速器研究機構 (KEK) からスーパーカミオカンデに向かってニュートリノを発射するK2Kの実験において、ニュートリノの存在確率が変動している状態を直接的に確認し、2004年、質量があることを確実なものとした。ニュートリノの質量が有限値を持つことは理論研究に大きな影響を与える。まず問題になるのは、これまで各種の提案がされてきた標準理論のうちの一部はニュートリノの質量が 0 であることを前提としている。このため、それらの理論は否定される。また、ニュートリノ振動は、各世代ごとに保存されるとされてきたレプトン数に関して大幅な再検討を促すことになる。また、ニュートリノには電磁相互作用がないため光学的に観測できず、またビッグバン説では宇宙空間に大量のニュートリノが存在するとされていることから、ニュートリノは暗黒物質の候補のひとつとされていたが、確認された質量はあまりに小さく大きな寄与は否定された。
ボイジャー2号は海王星を訪れた唯一の宇宙探査機で、海王星に最も接近したのは1989年8月25日だった。海王星はボイジャー2号が訪れる最後の主要天体で、今後の探査機の軌道への影響を考慮する必要が無かったため、ボイジャー1号が土星の衛星タイタンに接近したように、衛星トリトンへの接近飛行が行われた。ボイジャー2号から地球に中継された画像は、1989年の公共放送サービスの終夜番組、Neptune All Nightの基礎となった。海王星に接近中、探査機からの信号が地球に到達するには246分を要した。したがって、ボイジャー2号の任務のほとんどは、海王星の接近のためにあらかじめ組み込まれていたコマンドに頼っていた。8月25日にボイジャー2号が海王星の大気上空4,400 km以内に接近する前に衛星ネレイドに近接接近し、そして同日遅くに最大の衛星トリトンの近くを通過した。ボイジャー2号は海王星を取り巻く磁場の存在を確認し、磁場が中心からずれており、天王星の磁場と同じように傾いていることが判明した。海王星の自転周期は電波放射の測定値を用いて求められ、また海王星には驚くほど活発な大気活動があることも示された。また、海王星の衛星を新たに6個発見し、複数本の環が存在していることも確認された。海王星のフライバイはまた、以前に計算されていたものよりも0.5%少ない初めての正確な海王星の質量の推定値をもたらした。この新たな数値は、未発見の惑星Xが海王星と天王星の軌道に作用したという仮説を反証することとなった。2008年10月16日、冥王星探査のために打ち上げられた探査機ニュー・ホライズンズが、約37億5,000万 km 離れた位置から海王星とトリトンの画像を撮影した。ボイジャー2号のフライバイミッション後、海王星系の科学的探査における次のステップは、フラッグシップ計画での軌道ミッション（Flagship orbital mission）であると考えられている。このような仮説的ミッションは2020年代後半または2030年代初頭に可能だと予想されている。しかし、海王星への探査ミッションを早く実施するための議論が行われたことがある。2003年には、土星探査機カッシーニに似たNASAによる「Neptune Orbiter with Probes」ミッションが提案された。もう1つ、最近提案された計画として、2020年打ち上げ予定のフライバイ探査機Argoがあった。Argoは木星、土星、海王星、カイパーベルトを訪問することが予定されており、焦点となる海王星とトリトンの探査は2029年頃になるとされている。また、ニュー・ホライズンズのミッション内容に海王星の接近探査が含まれる可能性もあったものの、最終的には断念された。