远日行星是指离太阳较远，有天王星、海王星和冥王星，前两者体积、质量介于上述两类行星之间，主要由氮、碳、氧及其氢化物组成。冥王星体积、质量最小，密度介于上述两类行星之间。包括天王星和海王星（原来还包括冥王星，现在冥王星已不算在行星之内），较木星和土星离太阳更远，其质量体积适中，平均密度适中，表面温度最低，它们都是在望远镜发明以后才被发现的。

八大行星分为三类：类地行星（包括水、金、地、火）、气态巨行星（也叫类木行星）（或气体行星木、土）及远日行星（天王、海王）。

它们主要由分子氢组成的大气，通常有一层非常厚的甲烷冰、氨冰之类的冰物质覆盖在其表面上，再以下就是坚硬的岩核。

有人提出了一个新学说认为天王星和海王星内核是由冰冻的一氧化碳组成的，内核迅速增大到地球体积的十倍以上。这就能解释天王星和海王星内核的氢丰度比和彗星的氘氢丰度比差距太大而且含碳量特别高的原因了。而且因为天王星和海王星离太阳很远，气体已经很少，所以它们只能吸收周围的少量气体（氢气、氦气和甲等）形成内核相对特别大的行星。