Neptūnam, astotajai un pēdējā planētai no Saules kopš Plutona pazemināšanas 2006. gadā, ir zināmi 13 pavadoņi. Tas ir apmēram puse no tā māsas planētas Urāna un ceturtā daļa no Jupitera vai Saturna. Neptūnam ir salīdzinoši maz pavadoņu, ņemot vērā tā lielo masu, kas aptuveni 17 reizes pārsniedz Zemes masu. Aptuvenā lieluma samazināšanas secībā pavadoņi ir Tritons, Proteuss, Nereids, Larisa, Galatea, Despina, Talasa, Naiads, Halimede, Neso, Sao, Laomedeia un Psamathe.
Tritonu pirmais atklāja Viljams Lasels, kurš atklāja arī Saturna pavadoni un divus Urāna pavadoņus 1854. gadā, tikai septiņpadsmit dienas pēc paša Neptūna atklāšanas. Tikai vairāk nekā simts gadus vēlāk, 1949. gadā, tika atklāts vēl viens pavadonis Nereids. Nereids un Tritons ir nosaukti mazāko jūras dievību vārdā, kas ir nosaukšanas tradīcija, kas ir saglabājusies ar citiem pavadoņiem. Šo nosaukumu shēmu iedvesmojis fakts, ka Neptūns, romiešu jūras dievs. Līdz 1989. gadam bija zināmi tikai Tritons un Nereids, taču tajā pašā gadā sešus atklāja kosmiskā zonde Voyager 2, bet atlikušie pieci tika atklāti ar zemes teleskopiem 2002. vai 2003. gadā.
Neptūnam ir tikai viens mēness, kas ir pietiekami liels, lai būtu sfērisks: Tritons. Ar 2700 km (1677 jūdzes) diametru Tritons ir septītais lielākais mēness Saules sistēmā, un tā izmērs ir 78% no Lunas. Tam ir līdzīgas īpašības kā Plutonam, 25% ūdens ledus un pārējais akmeņains materiāls. Tiek uzskatīts, ka Tritons ir lielākais Saules sistēmas mēness ar retrogrādu (“atpakaļ”) orbītu, kas ir notverts Koipera joslas objekts. Kuipera josta ir otra lielākā asteroīdu josta Saules sistēmā, kas atrodas aiz Neptūna orbītas. Ar vidējo virsmas temperatūru 34 K Triton ir pazīstams arī kā aukstākā virsma Saules sistēmā. Atšķirībā no daudziem Saules sistēmas pavadoņiem, Tritonam ir ļoti maz krāteru, un tas ir ģeoloģiski aktīvs, ar gludu, pienainu virsmu.
Proteuss, otrs lielākais Neptūna pavadonis, kura diametrs ir 440 km, ir veidots kā kubs ar noapaļotām malām. Zinātnieki domā, ka tas ir apmēram tik masīvs, cik var būt jebkurš ķermenis, pirms to ievelk sfērā ar savu gravitāciju. Mimas, Saturna pavadonis, ir vēl mazāk masīvs, bet tomēr sfērisks. Ir zināms arī, ka Proteus ir viena no tumšākajām virsmām Saules sistēmā, kas atstaro tikai 6% no ienākošās gaismas.