为什么说天王星“高冷”呢？这要从它的组成成分来说，主要是由岩石与各种成分不同的水冰物质所组成，其组成主要元素为氢83%，其次为氦15%，表面温度平均为零下215℃。天王星几乎平躺着绕太阳公转，天王星是太阳系内大气层最冷的行星，被分类为冰巨星。
天王星的标准模型结构包括三个层面：在中心是岩石的核，中间是冰的地函，最外面是氢和氦组成的外壳。天王星的核非常的小，只有0.55地球质量；地函则是个庞然大物，质量大约是地球的13.4倍；而最外层的大气层则相对上是不明确的。冰的地函实际上并不是由一般意义上所谓的冰组成，而是由水、氨和其他挥发性物质组成的热且稠密的流体。这些流体有高导电性，有时被称为水–氨的海洋。
天王星的内热看上去明显的比其他的类木行星为低；天王星上可能有一个深度达一万公里、温度高达6650℃，由水、硅、镁、含氮分子、碳氢化合物及离子化物质组成的液态海洋；天王星两极的磁场强度大约是相等的，并且"磁赤道"大致上也与物理上的赤道平行；天王星的大气层是非常平静，却可探测到的碳氢化合物。
天王星有一个暗淡的行星环系统，由直径约十米的黑暗粒状物组成。他是继土星环之后，在太阳系内发现的第二个环系统，已知天王星环有13个圆环，其中最明亮的是ε环。天王星有27颗天然的卫星，其中天卫二非常暗，它反射的光大约是天王星最亮的卫星--天卫一的一半. 它的表面布满陨石坑。尽管没有地质活动的迹象，却有着离奇的特征。它有一个明亮的陨石坑，宽约112公里，绰号"萤光杯"。
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