Nesta arte mostramos como deverá ser a estrutura interna de Urano: um núcleo rochoso circundado por um manto de gases submetidos a alta pressão e um envelope externo composto de hidrogênio molecular, metano e outros gases. (Calvin J. Hamilton)

Nosso conhecimento a respeito da estrutura interna de Urano está baseado nas informações que temos a respeito de seu raio, da sua massa, do período de rotação, do campo magnético e como gases como hidrogênio e metano se comportam quando submetidos a alta pressão. Sua estrutura interna deve ser muito semelhante à de Netuno mas parece possuir uma atmosfera muito menos dinâmica.

O núcleo de Urano deve ser composto de uma mistura de rochas e de vários gelos, devendo ter uma massa equivalente à da Terra. Nele deve haver apenas cerca de 15% de hidrogênio e pouco hélio, o que contrasta com o interior de Júpiter e de Saturno, constituido principalmente de hidrogênio.

Um manto rico em água, metano, amonia e outros elementos circunda o núcleo. Estes elementos, nas profundezas do planeta, estão submetidos a alta pressão e temperatura. Sua massa deve ser equivalente a 10 a 15 massas terrestre.

O envelope externo é composto por uma mistura de gases aquecidos, tais como, hidrogênio molecular, hélio e metano, com uma massa equivalente a 1 a 2 massas da Terra.

A atmosfera de Urano é constituida por 83% de hidrogênio, 15% de hélio e 2% de metano, acetileno e outros hidrocarbonetos.

O metano existente nas altas camadas da sua atmosfera é responsável pela cor azul-esverdeada do planeta pois ele absorve a parte vermelha da luz solar e emite a azul.

A atmosfera do planeta, de forma semelhante à de Júpiter e Saturno, possui faixas de nuvens bastante fracas, que circulam em torno do planeta rápidamente. Os ventos em latitudes médias sopram na direção da rotação do planeta com velocidades que variam de 140 a 580 km/h. Na região equatorial foram detectados ventos de até 360 km/h soprando em diração oposta à da rotação do planeta.