Comme les autres géantes gazeuses, Uranus n'a pas de surface, ce qui la laisse sans frontière bien définie entre son atmosphère et l'intérieur de la planète. Bien qu'elle n'ait pas de surface, Uranus a un noyau composé d'eau, de méthane et d'ammoniac et représente 20 % de son rayon planétaire.
Uranus a la deuxième densité planétaire la plus faible de toutes les planètes du système solaire, ce qui indique qu'elle est principalement composée de glace. Neptune est la seule planète plus éloignée du Soleil qu'Uranus, et c'est sa grande distance du Soleil qui permet à de nombreux produits chimiques qui composent Uranus d'exister sous une forme solide. Uranus est parfois appelé géant de glace en raison d'une composition planétaire différente de celle de Saturne ou de Jupiter.
L'atmosphère de la planète Uranus contient des quantités inférieures d'hydrogène et d'hélium que les plus grandes géantes gazeuses, mais elle contient également des quantités relativement importantes de méthane. Le méthane dans son atmosphère absorbe les couleurs de l'extrémité rouge du spectre de la lumière, donnant à Uranus sa couleur bleu-vert. Uranus émet très peu de chaleur dans l'espace, probablement en raison d'un impact qui s'est produit peu de temps après la formation de la planète et qui a peut-être creusé une partie de son noyau.
