海王星的亮度为7.85等，肉眼看不到，必须借助望远镜才能观测，海王星的发现，是牛顿力学的一大成就。
1781年赫歇耳发现天王星以后，有人利用建立在牛顿力学基础上的摄动理论来计算天王星的位置，但结果总与观测值不符，这有两个可能：
一部分人怀疑摄动理论是否可靠;另一部分人则认为可能天王星外还存在另外一个大行星，使天王星受到摄动而改变了位置，当时大多数天文学家赞成后—种假说。
1845年10月，英国年轻的JC亚当斯算出了.这颗摄动行星的轨道和质量，他把结果通知了英国剑桥天文台台长査理士和格林尼治天文台台长艾里，但未引起他们注意。
1845年夏天，法国的勒威耶也开始研究这个问题，并于1846年6月1日和8月31日发表了两个报告。同年9月18日勒威耶将研究报告寄给柏林天文台台长伽勒。伽勒收到信后立即进行观测，9月26日果然在和勒威耶预报相差不到1°的位置上找到了这颗新行星，命名为海王星。