天卫二由威廉·拉塞尔在1851年发现，正式编号Uranus II。英文名Umbriel来自蒲柏《夺发记》中的阴暗精灵，其暗色含义与这颗卫星后来呈现的低反照率颇为巧合，但名称本身早于航天器对表面的详细认识。
JPL卫星参数给出天卫二平均半径约584.7±2.8千米、密度约1.523±0.041克每立方厘米。它距天王星中心约265,986千米，约4.144177日完成一周公转，并处于潮汐锁定状态。尺寸与天卫一接近，但表面亮度和地质表现明显不同。
旅行者2号影像显示，天卫二表面整体暗而红，密集分布撞击坑，缺少天卫一那样广泛而清晰的年轻构造地貌。撞击坑数量提示其可见表面大部分十分古老，但撞击坑计年依赖撞击通量模型，只能给出相对年代和较大范围的绝对年龄估计。
Wunda撞击坑附近明亮的环状特征是天卫二最醒目的地貌之一，可能是较新鲜的撞击物质或反照率较高的冰暴露。由于旅行者2号观测角度和分辨率有限，亮环的组成与形成细节尚未充分确定，不能把它描述为已经确认的冰火山环。
其平均密度支持水冰与岩石混合的内部组成。表面光谱可见水冰，并可能含二氧化碳等辐照产物；暗物质的具体组成及来源仍不完全清楚。低反照率既可能反映富碳或受辐照物质，也可能与表面年龄、颗粒结构和空间风化共同有关。
天卫二与天卫一形成自然对照：两者大小和总体密度相近，却分别呈现古老暗表面与更强烈的构造更新。比较它们可帮助约束天王星卫星早期轨道共振、内部热量和表面风化过程，也提醒研究者不能仅凭尺寸推断地质活跃程度。
从地球分辨天卫二需要大口径望远镜和可靠星历，视觉观测会受天王星眩光严重影响。档案中的物理参数来自长期轨道与尺寸测量；表面认识主要依靠1986年单次飞越，未被高分辨率覆盖的半球仍是未来天王星任务的重要目标。新任务还可比较Wunda亮环与普通撞击喷出物的光谱，判断其新鲜程度和成分，并重新统计全球撞击坑密度。长期相位曲线观测也能补充平均表面亮度信息。