გაზის გიგანტი და მზისგან ყველაზე შორს მდებარე პლანეტა, ნეპტუნს ძალიან აქტიური ამინდის ნიმუშები აქვს. მისი დაშორება მზიდან ნიშნავს, რომ ატმოსფერული ტემპერატურა შეიძლება იყოს ყველაზე დაბალი მზის სისტემაში - -218 გრადუსი ცელსიუსით. ატმოსფერო აკრავს წყლის, მეთანისა და ამიაკის თხევად მოსასხამს. სიცხე მანტიისგან ცივ ატმოსფეროსთან შერევით მიჰყავს ქარები ნებისმიერი პლანეტის ყველაზე მაღალ სიჩქარეზე.
ატმოსფერო
წყალბადის არის ნეპტუნის ატმოსფეროში დომინანტი გაზი, მცირე რაოდენობით ჰელიუმი, მეთანი და სხვა ნახშირწყალბადები. მისი ძლიერი გრავიტაცია საშუალებას აძლევს მას შეინარჩუნოს მსუბუქი გაზები, რომლებიც უფრო მცირე პლანეტებიდან, დედამიწის მსგავსად, თავს დააღწევს.
ტემპერატურა
რადგან ის მზიდან 2,8 მილიარდი მილის მანძილზე არის, დედამიწიდან დაახლოებით 30 – ჯერ მეტი, ნეპტუნი მზის მცირე შუქს იღებს. ზედაპირის საშუალო ტემპერატურა დაახლოებით –200 გრადუსი ცელსიუსია. ამასთან, მას სითბოს შინაგანი წყარო აქვს, რომელიც, სავარაუდოდ, რადიოაქტიური მინერალებიდან არის პლანეტის სიღრმეში. ნეპტუნის ბირთვში ტემპერატურა 7000 გრადუს ცელსიუსამდე მიდის.
ქარი
ნეპტუნს მზის სისტემაში ყველაზე მაღალი გაზომილი სიჩქარე აქვს - საათში 1200 მილამდე. ითვლება, რომ ტემპერატურის დიდი განსხვავება ზემოთ ნახსენებ შიდა სითბოს წყაროს და სივრცის სიცივეს შორის იწვევს ქარებს.
ხვრელები და ღრუბლები
დიდი ბნელი წერტილის სახელით ცნობილი თვისება დაფიქსირდა ნეპტუნის სამხრეთ ნახევარსფეროში Voyager 2 გამოძიებით. პირველად მიიჩნიეს, რომ ეს ჰგავს იუპიტერის დიდ წითელ წერტილს - გიგანტური სტაბილური ქარიშხლის სისტემას. 1994 წელს, ნეპტუნის ადგილი გაქრა. მსგავსი გამოჩნდა ჩრდილოეთ რეგიონებში. ფიქრობენ, რომ ეს თვისება არის არა ქარიშხალი, არამედ მეთანის ღრუბლებში არსებული ხვრელი. თეთრი ღრუბლის სისტემას, რომელსაც ვოიაჯერ 2 ხედავს, მეტსახელად "სკუტერი" უწოდეს. ის პლანეტას ორბიტაზე ატარებს ყოველ 16 საათში.
სეზონები
ნეპტუნის ორბიტალური პერიოდის 165 წლის გამო, მისი სეზონები 40 წელია. ის თავის ღერძზეა დახრილი, რამდენიც დედამიწაა, ამიტომ შემომავალი მზის სინათლე იცვლება მისი სხვადასხვა გრძედის სეზონების განმავლობაში. როდესაც ჩრდილოეთ ნახევარსფერო მზისკენ დაიხრება, სითბო გროვდება და მეთანის გაზს გამოყოფს კოსმოსში. იგივე ხდება სამხრეთ პოლუსზე მისი მზიანი სეზონის განმავლობაში.
თერმოსფერო
აღმოჩნდა, რომ პლანეტის თერმოსფეროს, ატმოსფეროში მოსაზღვრე სივრცეში მაღალი თხელი გაზის ფენას აქვს 380 გრადუსი ცელსიუსი. ნეპტუნის მანძილზე მზის სხივი არ არის საკმარისი ატმოსფეროს ასე გასათბობად. შემოთავაზებულია ზოგიერთი თეორია, მაგალითად ენერგია, რომელიც გამოიყოფა მზის ქარის მოძრაობით პლანეტის მაგნიტური ველის წინააღმდეგ. ჯერ კიდევ უცნობია, რატომ არის ამ რეგიონში ასე ცხელი.