巨行星

木星与土星的成份以氢氦为主，其中重元素占总值量的3%至13%[4]。据推测，木星与土星的结构大致由气态分子氢的外层包覆着液态金属氢的内层与可能为融熔岩石的内核。大气层最外侧拥有多层水氨云的特征，而内侧的氢在极大的气压下呈现导电的金属物理特性。这层称为「金属氢」的结构占了木星与土星的最大部份。一般认为，木星与土星的内核由较重的元素组成，但在高压与20,000K的高温下，这些元素的特征至今仍鲜为人知。[4]。

木星表面上明显的环带

木星大气层里环绕着平行于赤道的带状结构，其外观可见到明亮的「区」（）与深色的「带」（）交互排列着[5]。明亮的「区」所在处的大气层较高，拥有高气压中心与上升气流。暗淡的「带」所在处的大气层较低，拥有低气压中心与沉降气流[6]。木星与地球的大气皆有高低气压分布的情形，但不同于地球上的块状气压中心分布，木星上的气压中心呈带状分布，等压线几乎和纬线平行，水平包围整个星球。根据推测，这类现象应与行星高速自转与均匀对称的结构有关。木星不像地球，没有大陆与大洋产生的局部大气温差，且自转速度比地球快上许多[7]。不过，木星大气中仍有一些次要结构：分布在各处的大小异色斑点。这些斑点为巨型风暴，有些甚至是闪电风暴；其中以木星上具有三百年观测历史的大红斑最为显著[8]。

天王星、海王星的内部成份与木星、土星有显著差异。自云层顶端向下延伸至85%海王星半径到80%天王星半径的范围为大气外层，同样也富含氢气。在这范围之下的内部区域则大致呈现「冰冻」状态，其组成以水、氨与甲烷为主[9]。该区域也可能存在气体和岩石，但在特定的冰、气、岩石比例下，混合物的外观酷似纯冰，然而天王星与海王星内部的气体和岩石比例目前仍是未知数[10]。

由于天王星、海王星极为朦胧的大气当中含有些许甲烷，使两行星的外观颜色分别为婴儿蓝与深海蓝。两行星皆有与自转轴高度倾斜的磁场[11]。

与其他类木行星不同的是，天王星拥有极为倾斜的自转轴，使天王星拥有极端且奇特的季节变化[12]。

艺术家笔下的热木星

开普勒7b与木星的比较

由于目前系外行星侦测法的技术有限，至今发现的大多数系外行星的质量之大，几乎坐落在太阳系的类木行星范围。学界普遍认为，比起土星、天王星和海王星，这些行星和木星的共通点较多，因此部份学者甚至认为，将这些系外行星称为「类木行星」较为妥当。[13][14]许多系外行星都非常靠近母星，其表面温度远超太阳系的类木行星，使科学家不禁怀疑，这些行星当中可能包含太阳系内从未见过的全新行星类型。[15]根据化学元素丰度，宇宙中98%的物质为氢与氦，因此科学家并不认为宇宙中存在质量比木星大且以岩石为主的行星；然而，虽然先前的行星演化理论指出，气态巨行星无法在靠近恒星的区域形成，科学家们却在其他恒星附近发现了违反这项理论的系外热木星。[16]

一个超过木星质量、未满500倍地球质量（1.6倍木星质量）的冷木星，其体积仅略大于木星。[17]超过500倍地球质量的行星则将因简并压力而缩小。[17]克赫历程可使一个同木星的气体巨行星释放比从母星吸收之能量还更多的热能。[18][19]

鲸鱼座79b，第一个被发现的质量下限小于土星的系外行星

在探讨类木行星时，虽然「气体」和「巨」两词经常合并使用，但以氢构成的气体行星未必能演化到同太阳系内类木行星的大小。比起质量较大或公转半径较大的行星，较靠近恒星的小气体行星将因流体逸散导致较快速的大气成份流失。[20][21]

已知且可能为气体行星的系外行星当中最小的为，约为地球质量的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内针对各类型气体巨行星的想象图）