九大行星中，天王星距離太陽的距離是海王星的1倍，但表面溫度與海王星相同，比冥王星高不了多少。通過對其輻射能的測量，可知其輻射能只有6%來自恒星內部，而木星、土星和海王星有40%。可見天王星是太陽系中唯壹缺乏內部熱能的行星。根據目前的天王星結構模型，其中心溫度只有2000℃ ~ 3000℃，遠低於其他行星。天王星的大氣主要由氫和氦組成，還含有很高比例的水、氨和甲烷？冰？(氨和甲烷在這裏只能以液態存在)，以及可檢測的碳氫化合物。天王星是太陽系中最冷的行星。它的外層大氣具有復雜的雲結構，水在最低的雲中，甲烷在最高的雲中。相比之下，天王星的內部由冰和巖石組成。？
天王星的內部熱量明顯低於其他木質行星，這使得天王星成為太陽系中溫度最低的行星，甚至比海王星還要冷。還有壹種假設是天王星上層有壹個阻隔層，阻止內部熱量到達表面。比如對流可能只發生在壹組不同的結構之間，熱能可能不會向上傳遞。