1846年9月23日海王星被發現，約翰·弗裏德裏希·威廉·赫歇爾獲悉後給拉塞爾寫信，讓他注意一下海王星是否有衛星。拉塞爾在開始尋找衛星後的第八天，於10月10日發現了海衛一。
海衛一在國際上的名字是Triton，它是以希臘海神特裏同命名的。這個名字是1880年卡爾米·弗拉馬利昂提出的。發現者拉塞爾本人似乎想不出應該怎樣給這顆衛星命名，但是他給他後來的發現土衛七和天衛一、天衛二命名了。
繼弗拉馬利昂後還有一些人建議使用這個名字，但出於各種原因這個名字一直沒有成為正式的名字。直到1939年的書裏還標記有“不常用的名字”。當時一般將海衛一稱為“海王星的衛星”。
直到海衛二被發現後特裏同才於1949年被定為正式名稱。
海衛一被發現100多年後天文學家才開始發現其細節。他們發現海衛一的公轉方向與海王星的自轉方向相反，而且其傾角‘非常大。
在所有太陽係的大衛星中海衛一的軌道很特別，它有一個逆行軌道(軌道公轉方向與行星的自傳方向相反)。雖然木星和土星的一些外部小衛星以及天王星最外部的3顆衛星也有逆行軌道，但是這些衛星中最大的土衛九的直徑隻有海衛一的8％，其質量隻有海衛一的0．03％。逆行的衛星不可能與其行星同時在太陽星雲中產生，它們是被行星捕獲的。海衛一可能是被海王星捕獲的柯伊伯帶天體。這個理論可以解釋一係列海王星衛星係統不尋常的地方。比如為什麽海王星最外部的海衛二的偏心率特別高，以及為什麽相比於其他類木行星來說海王星的衛星特別少(在海衛一被捕獲的過程中有許多小衛星可能被甩出了海王星係統)，以及為什麽海衛一內部明顯分層(其軌道一開始的偏心率非常大，所造成的潮汐作用產生的熱量使得其內部在很長時間內為液態)。海衛一的大小和組成類似冥王星，冥王星的偏心率使它的軌道與海王星交叉提供了很強的線索說明海衛一本來可能是一顆類似冥王星的天體。
由於海衛一的軌道本來就離海王星非常近了，加上它的逆行軌道，它繼續受潮汐作用的影響。估計在14億～36億年內它會達到洛希極限。之後它可能與海王星大氣層相撞，或者分裂造成一個環。
第一個試圖測量海衛一直徑的是傑拉德·柯伊伯，他1954年的測量數據為3800千米。此後不同測量獲得的數據從2500千米～6000千米不等。
但是一直到20世紀末“旅行者”飛越海王星時，人類對海衛一才更加細致地有所了解。在最早的“旅行者”照片上，海衛一呈粉紅黃色。1989年8月25日“旅行者”抵達海王星時掌握了正確地估算海衛一直徑的數據。
1990年天文學家利用掩星繼續觀察海衛一，他們發現海衛一的大氣比“旅行者”飛越時加厚了。
美國宇航局計劃在2016年～2018年之間發射一顆飛往海王星和海衛一的探測器，它將於2035年到達海王星。它可能攜帶兩個可以在海衛一上著陸的探測器來研究海衛一的大氣層和研究其噴泉的地質化學。
科學家還發現，海衛一確是太陽係中唯一一顆沿行星自轉方向逆行的大衛星，也是太陽係中最冷的天體。它比原來想象的更亮、更冷和更小，表麵溫度為一240℃，部分地區被水冰和雪覆蓋，時常下雪。上麵有3座冰火山，曾噴出過冰凍的甲烷或氮冰微粒，噴射高度有時達32千米。海衛一上可能存在液氮海洋和冰湖，到處都有斷層、高山、峽穀和冰川，這表明海衛一上可能發生過類似的地震。海衛一上有一層由氮氣組成的稀薄大氣層，它的極冠被凍結的氮形成—個耀眼的白色世界。
像土衛六一樣，海衛一的大氣由氮和甲烷組成。氮氣也是地球大氣層的主要成分。在地球上甲烷主要是通過生物活動產生的。但像土衛六一樣海衛一非常冷，因此其表麵的甲烷不太可能是生命的跡象。此外海衛一的大氣非常稀薄，因此不可能支持任何今天已知的生命。
從另一方麵來看，海衛一的地質活動和可能的內部熱量有可能使得它內部有一個液態的水層，氨等抗凍劑的存在有增加液態水的可能性。在這樣的一個地下海洋中有可能有原始的生命存在。