天王星基本上是由岩石和各种各样的冰组成的，它仅含有15%的氢和一些氦（与大都由氢组成的木星和土星相比是较少的）。天王星和海王星在许多方面与木星和土星在去掉巨大液态金属氢外壳后的内核很相象。虽然天王星的内核不像木星和土星那样是由岩石组成的，但它们的物质分布却几乎是相同的。
天王星的大气层含有大约83%的氢，15%的氦和2%的甲烷。
