Протей является вторым по размерам спутником Нептуна после Тритона, диаметр которого составляет 2 707 километров. При среднем диаметре в 420 километров, Протей представляет собой крупнейший из известных несферических спутников в Солнечной системе.

Нестандартная форма Протея обусловлена его относительно близким расположением к Нептуну. Приливные силы планеты-гиганта оказывают постоянное деформирующее воздействие на спутник. На полный оборот вокруг самой далекой планеты Солнечной системы Протею требуется менее 27 часов.
Открытие спутника произошло 16 июня 1989 года благодаря работе астрономов Стивена Синнота и Брэдфорда Смита. Исследуя данные, полученные зондом NASA «Вояджер-2», они обнаружили на 17 различных снимках ранее неизвестный крупный объект.
Наиболее детальное изображение Протея было получено 25 августа 1989 года, когда «Вояджер-2» находился на расстоянии 146 000 километров от его поверхности. Этот снимок до сих пор остается основным источником визуальных данных об этом загадочном спутнике Нептуна.
