巨行星

木星與土星的成份以氫氦為主，其中重元素佔總值量的3%至13%[4]。據推測，木星與土星的結構大致由氣態分子氫的外層包覆著液態金屬氫的內層與可能為融熔岩石的核心。大氣層最外側擁有多層水氨雲的特徵，而內側的氫在極大的氣壓下呈現導電的金屬物理特性。這層稱為「金屬氫」的結構佔了木星與土星的最大部份。一般認為，木星與土星的核心由較重的元素組成，但在高壓與20,000K的高溫下，這些元素的特徵至今仍鮮為人知。[4]。

木星表面上明顯的環帶

木星大氣層裡環繞著平行於赤道的帶狀結構，其外觀可見到明亮的「區」（）與深色的「帶」（）交互排列著[5]。明亮的「區」所在處的大氣層較高，擁有高氣壓中心與上升氣流。暗淡的「帶」所在處的大氣層較低，擁有低氣壓中心與沉降氣流[6]。木星與地球的大氣皆有高低氣壓分布的情形，但不同於地球上的塊狀氣壓中心分布，木星上的氣壓中心呈帶狀分布，等壓線幾乎和緯線平行，水平包圍整個星球。根據推測，這類現象應與行星高速自轉與均勻對稱的結構有關。木星不像地球，沒有大陸與大洋產生的局部大氣溫差，且自轉速度比地球快上許多[7]。不過，木星大氣中仍有一些次要結構：分布在各處的大小異色斑點。這些斑點為巨型風暴，有些甚至是閃電風暴；其中以木星上具有三百年觀測歷史的大紅斑最為顯著[8]。

天王星、海王星的內部成份與木星、土星有顯著差異。自雲層頂端向下延伸至85%海王星半徑到80%天王星半徑的範圍為大氣外層，同樣也富含氫氣。在這範圍之下的內部區域則大致呈現「冰凍」狀態，其組成以水、氨與甲烷為主[9]。該區域也可能存在氣體和岩石，但在特定的冰、氣、岩石比例下，混合物的外觀酷似純冰，然而天王星與海王星內部的氣體和岩石比例目前仍是未知數[10]。

由於天王星、海王星極為朦朧的大氣當中含有些許甲烷，使兩行星的外觀顏色分別為嬰兒藍與深海藍。兩行星皆有與自轉軸高度傾斜的磁場[11]。

與其他類木行星不同的是，天王星擁有極為傾斜的自轉軸，使天王星擁有極端且奇特的季節變化[12]。

藝術家筆下的热木星

开普勒7b與木星的比較

由於目前系外行星偵測法的技術有限，至今發現的大多數系外行星的質量之大，幾乎坐落在太陽系的類木行星範圍。學界普遍認為，比起土星、天王星和海王星，這些行星和木星的共通點較多，因此部份學者甚至認為，將這些系外行星稱為「類木行星」較為妥當。[13][14]許多系外行星都非常靠近母星，其表面溫度遠超太陽系的類木行星，使科學家不禁懷疑，這些行星當中可能包含太陽系內從未見過的全新行星類型。[15]根據化學元素豐度，宇宙中98%的物質為氫與氦，因此科學家並不認為宇宙中存在質量比木星大且以岩石為主的行星；然而，雖然先前的行星演化理論指出，氣態巨行星無法在靠近恆星的區域形成，科學家們卻在其他恆星附近發現了違反這項理論的系外熱木星。[16]

一個超過木星質量、未滿500倍地球質量（1.6倍木星質量）的冷木星，其體積僅略大於木星。[17]超過500倍地球質量的行星則將因簡併壓力而縮小。[17]克赫歷程可使一個同木星的氣體巨行星釋放比從母星吸收之能量還更多的熱能。[18][19]

鯨魚座79b，第一個被發現的質量下限小於土星的系外行星

在探討類木行星時，雖然「氣體」和「巨」兩詞經常合併使用，但以氫構成的氣體行星未必能演化到同太陽系內類木行星的大小。比起質量較大或公轉半徑較大的行星，較靠近恆星的小氣體行星將因流體逸散導致較快速的大氣成份流失。[20][21]

已知且可能為氣體行星的系外行星當中最小的為，約為地球質量的2.3倍。[22]

基于太阳系外行星中的气体巨行星表面温度呈现的外观不同，气态巨行星还可以分为更为细致的五类：[27]（同样适用于太阳系的两大巨行星，但不适用于如天王星、海王星等冰巨星）

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  第一类（）
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  第二类（）
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  第三类（）
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  第四类（）
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  第五类（）

（图像为天文软件Celestia内针对各类型氣體巨行星的想象图）