Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương đều có kích thước và thành phần vật chất tương tự nhau. Những hành tinh này được gọi là những hành tinh khổng lồ khí và chúng được tạo thành gần như hoàn toàn từ hydro và heli. Chúng cũng thiếu bề mặt rắn chắc.
Các hành tinh bên ngoài đều rất lớn và chúng cùng nhau tạo nên 99% khối lượng hành tinh của hệ mặt trời. Bốn khối khí khổng lồ ngoài hệ mặt trời không có ranh giới xác định rõ ràng giữa khí quyển và bề mặt. Mặc dù chúng được cấu tạo chủ yếu bằng khí, các hành tinh bên ngoài được cho là có lõi làm từ đá, kim loại nặng và các hợp chất hydro. Sao Mộc và Sao Thổ có nội thất tương tự nhau với các lớp khí hydro được bao phủ bởi một lớp mây khả kiến, trong khi Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương có lượng nước và khí mê-tan cao hơn.
Mặc dù mặt trăng khan hiếm trong hệ mặt trời bên trong, các hành tinh bên ngoài có hàng chục mặt trăng, một số mặt trăng sánh ngang với các hành tinh bên trong về kích thước và khối lượng. Tất cả các hành tinh bên ngoài đều có hệ thống các vành đai, mặc dù chỉ có thể nhìn thấy các vành đai của Sao Thổ từ Trái đất. Các vành đai hành tinh được tạo thành từ các mảnh bụi, đá và băng nhỏ được giữ trên quỹ đạo bởi lực hấp dẫn của hành tinh giống như mặt trăng.
