海王星发现于1846年9月23日，可实际上，英国一位出身于酿酒商的天文学家拉塞尔曾在此前的8月4日与12日两次观测到它并记下了它的位置，只是苦于没有一张详细的星图，加上他不久不小心扭伤了脚，才失去了这个荣誉。好在拉塞尔没有怨天尤人，待脚伤一好，便更加勤勉地观测起这颗新行星，苍天不负有心人，在新行星诞生17天时，他就发现了其身旁的卫星——海卫一，初步测定这是一颗比月球大得多的卫星。
海卫二则迟至1949年才被发现，它的半径只有一二百千米。通常来说大卫星都是自西向东绕行星转动的，但海卫一却反其道而行之，其轨道是标准的圆轨道；相反，海卫二虽然运动的方向是正常的，但却沿着一个极扁长的椭圆轨道运动。
海王星是太阳系的第八大行星，但过去人们对其所知甚少。1989年8月，美国的“旅行者2号”无人飞船按照原定计划，来到了海王星的身旁，是迄今为止惟一探访它的飞船。“旅行者2号”发现了8颗新的海卫，它对于海卫一这颗让人困惑多年的卫星的探测，让人惊喜万分。
“旅行者2号”准确地测出了海卫一的大小，半径为1360千米，略小于月亮。从飞船发回的照片来看，人们的第一印象就是“海卫一奇特无比”。与一般的卫星上总是死气沉沉相反，海卫一显得很有生气：它的天空中不时下着纷纷扬扬的鹅毛大“雪”，地面上至少有3座火山在隆隆喷发。当然，海卫一上下的雪是甲烷与氮的混合物，从火山口中喷出的也不是炽热滚烫的熔岩，而是白色的冰雪团块与黄色的冰氮颗粒。由于海卫一上的重力比月球还小，因此，空中的“雪花”能长时间驻留空中而久久不落地面；火山中喷出的物质可以直冲到32千米的高空中。
海卫一上的平均温度只有-240℃上下，这是目前所知太阳系中最寒冷的星球。在这样可怕的低温下，很多气体都会被冻成液体，所以在海卫一表面上流动的是液态氮。
让人不解的是，尽管海卫一并不大，可它有很多地方更像行星，除了没有“子卫星”在绕它运行海卫一南极部分的表面外，它几乎具备了一般行星的所有特征：首先，它有一个大气层，厚度约有800千米，虽然比较稀薄，但却是不容忽视的大气，其主要成分是氮，其次是甲烷与氨；第二，海卫一的地形和地貌也与行星接近，其表面色彩斑斓，像是大理石构成的，在赤道附近则呈现为粉红色，那儿有似乎是被流体冲刷出来的大片平原和广袤的盆地，还有许多被山脊分割开来的圆形洼地，而不是通常卫星上所见的环形山；更主要的是，海卫一上有磁场，人们过去认为有无磁场是行星与卫星的分水岭。
更让人感到不可思议的是，“旅行者2号”发现，在海卫一的大气层中竟然还有一种“光化烟雾”，这种奇特的东西通常是人类活动（特别是汽车的尾气）造成的有害物质。这种污染是从哪里来的？
因为有这许多疑团，有人提出了海卫一的归宿问题，它到底应姓“卫”还是应姓“行”？