Neptūnas turi 14 žinomų gamtinių palydovų. Didžiausias jų – Tritonas, kurį atrado William Lassell, praėjus tik 17 dienų po paties Neptūno atradimo. Antras palydovas, Nereidė, buvo atrastas tik po 100 metų (1949 m.).
Palydovų sąrašas
Lentelėje palydovai pateikti orbitinio periodo didėjimo kryptimi.
Pastabos:
- Paryškinti sferinį pavidalą turintys palydovai.
- Neigiami orbitiniai periodai rodo palydovų skriejimą priešinga Neptūno sukimuisi kryptimi.
| Nr. | Pavadinimas | Nuotrauka | Skersmuo (km) | Masė (1016 kg) | Didžioji pusašė (km) | Orbitinis periodas (d.) | Atrastas | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Neptūnas III | Najadė (Naiad) |  | 67 (96×60×52) | ~19 | 48 227 | 0,294 | 1989 |
| 2 | Neptūnas IV | Talasa (Thalassa) | | 83 (108×100×52) | ~35 | 50 075 | 0,311 | 1989 |
| 3 | Neptūnas V | Despina (Despina) | | 152 (180×150×130) | ~210 | 52 526 | 0,335 | 1989 |
| 4 | Neptūnas VI | Galatėja (Galatea) | | 175 (204×184×144) | 212 | 61 953 | 0,429 | 1989 |
| 5 | Neptūnas VII | Larisa (Larissa) | | 195 (216×204×164) | ~420 | 73 548 | 0,555 | 1981 |
| 6 | -- | S/2004 N 1 | ~18 | ? | 105 283 | 0,9362 | 2013 | |
| 7 | Neptūnas VIII | Protėjas (Proteus) | | 418 (436×416×402) | ~5 000 | 117 647 | 1,122 | 1989 |
| 6 | Neptūnas I | Tritonas (Triton) | | 2707 | 2 140 000 | 354 800 | –5,877 | 1846 |
| 9 | Neptūnas II | Nereidė (Nereid) | | 340 | ~3,100 | 5 513 400 | 360,14 | 1949 |
| 10 | Neptūnas IX | Halimedė (Halimede) | 60 | ~9 | 15 728 000 | –1879,71 | 2002 | |
| 11 | Neptūnas XI | Sao (Sao) | 38 | ~9 | 22 422 000 | 2914,07 | 2002 | |
| 12 | Neptūnas XII | Laomedėja (Laomedeia) | 38 | ~9 | 23 571 000 | 3167,85 | 2002 | |
| 13 | Neptūnas X | Psamatė (Psamathe) | 28 | ~1,5 | 46 695 000 | –9115,91 | 2003 | |
| 14 | Neptūnas XIII | Nesa (Neso) | 60 | ~9 | 48 387 000 | –9373,99 | 2002 | |
Pastabos apie pavadinimus
Kai kurie asteroidai turi tokius pačius pavadinimus, kaip ir Neptūno palydovai: 74 Galatėja, 1162 Larisa.