Neptün'deki bulut sıcaklıkları eksi 240 derece Fahrenhayt ila eksi 330 derece Fahrenhayt arasında değişmektedir. Neptün'deki yoğun ve aşırı soğuk atmosfer eksi 373 Fahrenhayttır.
Neptün'ün atmosferi, yaklaşık yüzde 80 hidrojen, yüzde 18,5 helyum ve yüzde 1,5 metandan oluşan soğuk bulutlar pelerininden oluşur.
Neptün, sürekli hava değişimlerine maruz kalır ve metan buz kristallerinden oluşan yüksek irtifa bulutlarına sahiptir. Bu devasa bulutlar siklonik fırtınalara benziyor ve saatte 1.200 mil kadar yüksek hızlarda sürekli olarak gezegenin etrafında dönüyor. Neptün'deki şiddetli rüzgar hızları ve dinamik atmosfer, büyük iç ısı kaynağından büyük ölçüde etkilenir. Neptün bir gaz devi, güneş sistemindeki sekizinci gezegen ve 2015 itibariyle 13 aydan beri bilinen ayları.