W układzie okresowym znajduje się bezpośrednio za uranem, co zainspirowało odkrywców do nazwania go „neptun”, przez analogię do Układu Słonecznego, gdzie planeta Neptun jest kolejną planetą po Uranie.
W roku 1942 Arthur Wahl i Glenn Seaborg otrzymali wspólnie , który jest najtrwalszym izotopem neptunu, o okresie półtrwania wynoszącym 2,144 mln lat.
W roku 1950 poprzez bombardowanie deuteronami izotopów , i otrzymano izotopy neptunu , i . Kolejne izotopy, , i , uzyskano w 1958 roku w wyniku bombardowania deuteronami wysoko wzbogaconego .
Izotopy
Wszystkie 22 znane izotopy neptunu są promieniotwórcze. Spośród nich za stosunkowo stabilne uważa się trzy: , T1/2 = 396,1 dnia. W 99,99740% przypadków przekształca się w poprzez wychwyt elektronu, a w 0,00260% przypadków ulega rozpadowi alfa do protaktynu . , T1/2 = 1,54 lat. W 87,3% przypadków przekształca się w uran przez wychwyt elektronu, w 12,5% przypadków ulega rozpadowi beta do plutonu , a w 0,16% przypadków w wyniku rozpadu alfa powstaje z niego protaktyn . , T1/2 = 2,144 lat. W wyniku rozpadu alfa powstaje z niego protaktyn .