Apesar de ser um corpo predominantemente de gelo com mais de 400 km de diâmetro, Proteu apresenta grandes desvios da forma elipsoide. É a maior lua não-esférica do Sistema Solar. Possui forma mais parecida com um poliedro irregular com várias partes levemente côncavas e relevo de até 20 km de altura. Sua superfície é escura, de cor neutra e possui muitas crateras. A maior cratera é Faros, com mais de 230 km de diâmetro. Existem ainda várias escarpas, sulcos e vales relacionados a grandes crateras.