Uranus besteht wie die anderen Gasriesen größtenteils aus Wasserstoff und Helium. Es hat auch Wassereis, Methaneis und Ammoniakeis. Hinzu kommen winzige Mengen Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Acetylen, Diacetylen und Methylacetylen.
Das blassblaue, etwas unscheinbare Aussehen von Uranus ist auf Schichten von Eiswolken zurückzuführen. Es wird angenommen, dass sich Wolken aus Wassereis auf der unteren Schicht befinden, während Methanwolken die oberste Schicht bilden. Diese Methanwolken verleihen dem Planeten seine blaue Farbe. Die Atmosphäre des Planeten ist auch extrem kalt und windig. Die Mindesttemperaturen können auf minus 372 Grad Fahrenheit sinken und die Windgeschwindigkeit kann 560 Meilen pro Stunde erreichen.
Wissenschaftler glauben auch, dass der Kern von Uranus aus Eis und Silikat-Eisen/Nickel-Gestein besteht. Es wird angenommen, dass dieser felsige Kern weniger als die Hälfte der Masse der Erde ausmacht. Der Mantel besteht nicht aus kaltem Eis, sondern aus einer dichten, elektrisch leitenden Flüssigkeit, die tatsächlich heiß ist. Einige Wissenschaftler glauben, dass der Druck und die Hitze im Inneren des Mantels zur Bildung von flüssigem Diamant führen könnten, auf dem "Eisberge" aus reinem Diamant schweben. Es könnte auch superionisches Wasser geben, bei dem Wasserstoffionen in Sauerstoffkristallen herumschweben.