인공적으로 만든 최초의 초(超)우라늄 원소다. E. M. 맥밀런과 P. H. 에이벌슨이 1940년 미국 버클리 캘리포니아대학교에 있는 사이클로트론에서 우라늄과 중성자를 충돌시켜 최초로 발견했다. 그뒤 천연에서도 조금 발견되었으나 이것은 우라늄 광석에서 중성자에 의한 변환 반응으로 생긴 것이다.

넵투늄은 증식 원자로에서 우라늄-238(²³⁸U)로부터 플루토늄(Pu)을 만들 때 부산물(플루토늄과 넵투늄은 1000：1 로 생김)로 얻어왔다. 모든 넵투늄 동위원소는 방사성 원소로, 이중 가장 안정한 동위원소는 ²³⁷Np(반감기 214만 년)이며 가장 불안정한 동위원소는 ²³²Np(반감기 13분)이다.

넵투늄은 은색 금속으로 3가지 결정형태를 갖는데, 실온에서는 사방정계(α형)이다. 화학반응성이 좋고 산화수는 우라늄과 비슷한 ＋3, ＋4, ＋5, ＋6이다. 수용액에서 넵투늄 이온은 독특한 색깔을 띤다. Np³⁺은 연보라색, Np^4＋은 연한 황록색, NpO₂^＋는 청록색이며, NpO₂^2＋는 음이온에 따라 무색·분홍색·황록색 등 다양하다.