海衛1可是壹個不小的衛星，它不但比我們的月亮大，而且比冥王星還大，就是水星比它也大不了多少。海衛1在離海王星354000千米的圓形軌道上沿順時針方向繞海王星旋轉，它的自轉與公轉是同步的，因此它也和月球壹樣總是以同壹半球面朝著海王星。海衛1的質量是3.4±2×10^26克，是太陽系中質量最大的1顆衛星，在它的表面上可能存在著大氣。
1949年美國的柯伊伯發現了海衛2，這是壹個較小的衛星，它的半徑約為120千米，質量至今尚未測出。海衛2在橢圓形軌道上繞海王星運行，它距海王星的平均距離是551萬千米。它是順行衛星，其軌道面和海王星的赤道面交角27.6°。海衛2的橢圓軌道很扁，偏心率約為0.75，在太陽系所有衛星中其軌道是最扁的壹個。
海王星的兩顆衛星很不相同，它們壹近壹遠、壹大壹小、壹逆行壹順行、壹個軌道圓壹個軌道扁。這在行星的衛星系中是十分特殊的，也是很引人註意的。海衛1是1顆14等星，海衛2是1顆19等星，它們都必須用大口徑的天文望遠鏡才能看見。
1981年5月24日，美國的科學工作者在觀測海王星掩星時，發現在海王星附近有1個小天體，它距海王星很近，所以人們認為它是海王星的第3顆衛星。從掩星的時間看，這顆新衛星的直徑大約為100千米，星等為16～20等。
1977年發現了天王星的光環，1979年又發現了木星也有光環，那麽海王星是不是也有光環呢?這個問題壹直在吸引著人們。發現行星是否有光環最有效的方法是行星際探測器，1979年木星光環就是美國發射的“旅行者1號”探測器發現的。可是現在尚沒有探測器飛往海王星，因此人們自然通過天王星光環發現的歷史，想到觀測海王星掩恒星來發現海王星的光環。
1980年8月21日觀測海王星掩恒星時，澳大利亞的斯特隆洛山天文臺的觀測結果表明在距海王星1.5倍半徑處有壹個光環。1981年5月10日和5月24日發生了兩次海王星的掩星事件，科學家們組織了較大規模的觀測。但是觀測並不成功，在5月24日的觀測中恰好於距海王星為1.5海王星半徑處有壹減光，這與澳大利亞在第壹次觀測中的結果相近。但是這個減光時間短促，是不是由光環引起的還有待於今後的觀測來證實。
美國科學家愛德華·吉南在重新檢查了1968年新西蘭壹個天文臺觀測海王星掩恒星的資料後，對海王星光環有了新發現。他在1982年6月召開的美國天文學會上宣布了這個新發現。他們認為在非常靠近海王星的地方有兩個光環，它們位於海王星雲層上端2900千米和6750千米的地方。兩個光環的寬度都在1930千米左右，它們是由冰塊和碎石構成的。