Atmosfera Neptuna je podobna vsem velikim planetom v Osončju; večinoma je sestavljen iz vodika in helija, v sledovih pa je metana, vode, amoniaka in drugih ledov. Toda za razliko od drugih plinastih planetov v Osončju ima Neptunova atmosfera večji delež ledu. Svetlo modro barvo planeta daje metan v zgornji atmosferi planeta.
Na najvišjih nadmorskih višinah, kjer se Neptunova atmosfera dotika vesolja, je sestavljena iz približno 80 % vodika in 19 % helija. Obstaja tudi količina metana v sledovih. Svetloba, ki jo vidimo z Neptuna, je pravzaprav odbita svetloba od Sonca. Čeprav celoten spekter svetlobe zadene Neptun. Ta količina metana v sledovih absorbira svetlobo z rdečega konca spektra, hkrati pa omogoča, da se modra svetloba odbije nazaj. Barva Neptunove atmosfere je svetlejša od Urana, ki ima podobno atmosfero; astronomi niso prepričani, zakaj obstaja tako dramatična razlika v barvah.
Oblaki zgornjega nivoja na Neptunu se pojavijo na točki, kjer so tlaki dovolj nizki, da se metan kondenzira. Astronomi so fotografirali te oblake na visoki nadmorski višini, ki tvorijo sence na spodnji palubi oblakov spodaj. Globlje v notranjosti Neptuna bi se morale temperature dvigniti do 0 C, kjer bi lahko nastali oblaki vode.
Tako kot pri drugih planetih je tudi Neptunova atmosfera razdeljena na različne pasove neviht. Pravzaprav se najhitreje premikajoči se vetrovi v Osončju pojavljajo na Neptunu - vetrovi so dosegli hitrost 2400 km/h (1500 milj na uro). Nekatere nevihte lahko postanejo velike in ostanejo dalj časa. Neptun ima svojo veliko temno pego, podobno veliki rdeči pegi na Jupitru.
O atmosferi Neptuna in njegovih nevihtah smo napisali veliko člankov na Universe Today. Tukaj je članek o vreme spomladi na Neptunu in kako bi lahko bil Neptunov južni pol najtoplejši kraj na planetu .
Če želite več informacij o Neptunu, si oglejte Hubblesiteove novice o Neptunu , in tukaj je povezava do NASA-in vodnik za raziskovanje sončnega sistema Neptuna .
Posneli smo celotno epizodo Astronomy Cast samo o Neptunu. Lahko ga poslušate tukaj, Epizoda 63: Neptun .