天王星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%)。在许多方面天王星(海王星也是)与大部分都是气态氢组成的木星与土星不同，其性质比较接近木星与土星的地核部分，而没有类木行星包围在外的巨大液态气体表面(主要是由金属氢化合物气体受重力液化形成)。天王星并没有土星与木星那样的岩石内核，它的金属成分是以一种比较平均的状态分布在整个地壳之内。直接以肉眼观察，天王星的表面呈现洋蓝色，这是因为它的甲烷大气吸收了大部分的红色光谱所导致。
　　从1995至2006年，天王星的视星等在+5.6至+5.9等之间，勉强在肉眼可见的+6.0等之上，他的角直径在3.4至3.7 弧秒；比较土星是16至20弧秒，木星则是32至45弧秒。在冲的时候，天王星可以用肉眼在黑暗、无光污染的天空直接看见，即使在城市中也能轻易的使用双筒望远镜看见。使用物镜的口径在15至25 厘米的大型业余天文望远镜，天王星将呈现苍白的深蓝色盘状与明显的周边昏暗；口径25 厘米或更大的，云的型态和一些大的卫星，像是泰坦尼亚和欧贝隆，都有可能看见。