Các nghiên cứu lý thuyết về các hành tinh như vậy dựa trên kiến thức về Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Nếu không có bầu khí quyển dày, nó sẽ được phân loại là một hành tinh đại dương.[3] Một đường phân chia ước tính giữa một hành tinh đất đá và một hành tinh khí là có bán kính khoảng 1.6-2.0 lần so với bán kính Trái Đất.[4][5] Các hành tinh có bán kính lớn hơn và khối lượng đo được chủ yếu là có mật độ thấp và cần một bầu khí quyển mở rộng để giải thích đồng thời khối lượng và bán kính của chúng, và các quan sát cho thấy các hành tinh lớn hơn khoảng 1,6 bán kính Trái Đất (và lớn hơn khoảng 6 lần khối lượng Trái Đất) chứa lượng chất bay hơi hoặc khí hydro-heli đáng kể, có khả năng thu được trong quá trình hình thành.[1][6] Các hành tinh như vậy dường như có sự đa dạng về thành phần không được giải thích rõ bằng mối quan hệ bán kính khối lượng đơn lẻ như được tìm thấy cho các hành tinh đá dày đặc hơn.[7][8][9] Kết quả tương tự được xác nhận bởi các nghiên cứu khác.[10][11][12]

Về khối lượng, giới hạn dưới có thể thay đổi lớn đối với các hành tinh khác nhau tùy thuộc vào thành phần của chúng; khối lượng phân chia có thể khác nhau từ thấp như 1 đến lớn như 20 M🜨.