约45亿年前，太阳系的其余部分形成时，天王星随之成形。引力把旋涡状的气体和尘埃拉进来，形成了这颗冰巨星。参照它的邻居海王星，天王星很可能在离太阳更近的地方形成，并在约40亿年前移到了太阳系的外部，成为太阳的第七颗行星。
天王星是由在一个小的坚硬中心及上面的水、甲烷和液态氨构成的。与木星和土星一样，它的大气层也是由氢和氦组成，但它还拥有甲烷的成分，使天王星呈蓝色。
天王星也有微弱的行星环。内环又窄又暗，外环颜色鲜艳，因此外环更容易看见。
天王星的旋转方向与大多其他行星相反。与其他行星不同的是，天王星侧着旋转。
结构天王星是太阳系外部的两个冰巨星之一（另一个是海王星）。行星的主要部分（超过80%）是由一种“冰”物质组成的热密度流体——水、甲烷和氨——在一个小的坚硬中心上构成，中心附近温度高达9000华氏度（4982摄氏度）。
天王星的直径稍大于邻居海王星，但其质量较小。天王星是密度第二小的行星，密度最小的是土星。
天王星的蓝绿色彩来自于其大气中的甲烷气体。太阳光穿过其大气层，被天王星高处的的云层反射回来。甲烷吸收其中的红光，使其呈蓝绿色。
作为一颗冰巨星，天王星没有真正的表面。这颗行星主要部分为涡动的的流体。所以在天王星上，宇宙飞船无处降落，但也无法毫发无损地穿越其大气层——高温高压的环境会摧毁金属航天器。
天王星的大气中主要含有氢氦两种元素，同时含有少量甲烷和微量的水和氨，其中的甲烷使天王星呈现出标志性的蓝色。
旅行者2号在1986年的飞掠中只看到了一些离散的气团、一个大黑斑和一个小黑斑，然而近期观测表明，天王星在接近春分时出现了动态云，包括其快速变化的明亮特征。
天王星的行星大气层最低温为49开尔文（-224.2摄氏度），以至于其某些地方的温度甚至比海王星还低。
天王星上，风速可达每小时560英里（每小时900公里）。赤道的风是逆行的，与行星自转方向相反。但靠近两极时，风向转向为前进方向，与天王星的旋转方向一致。
