Tolimiausia Saulės sistemos planeta Neptūnas yra viena didelė audringa atmosfera, susidedanti daugiausia iš uolėtą šerdį supančių ledų. Astronomai jį priskiria ir dujų, ir ledo milžinams. Nors jis sukasi aplink savo ašį per 16 Žemės valandų, Neptūnas užtrunka 165 Žemės metus, kol baigsis viena orbita aplink Saulę.
Atmosferos sudėtis
Neptūne nėra identifikuojamo paviršiaus, kaip yra Žemėje, Marse ir kitose antžeminėse planetose. Atmosfera, kurią daugiausia sudaro vandenilis ir helis su pėdsakais metano ir amoniako, tankėja planetos vidaus link. Viršutinėje atmosferos dalyje yra tamsūs nežinomos sudėties diržai ir dideli balti metano debesys. Vėjo greitis Neptūnu gali siekti 2100 kilometrų per valandą (1 312 mylių per valandą) ir sukelti audros sistemas. Audras gali sukelti vidinis šilumos šaltinis, nes Neptūnas spinduliuoja 2,6 karto daugiau energijos, kurią sugeria saulė. Jo paviršiaus temperatūra yra neigiama 214 laipsnių Celsijaus (neigiama 353 laipsniai pagal Farenheitą), kaip ir Urano, kuris yra arčiau saulės ir vis dėlto gauna tik 40 procentų saulės spinduliuotės.
Sluoksniuota mantija
Neptūno apvalkalas gali būti sudarytas iš vandens, metano ir amoniako ledų, kurie slėgio metu elgiasi kaip skystis ir gali praleisti elektrą. Planetai sukantis, šie skysčiai elgiasi kaip dinamo ir sukuria magnetinį lauką. Tačiau vidinis Neptūno slėgis gali būti nepakankamas, kad sukurtų skystų metalinių vandenilio mantijų tipus, esančius Saturne ir Jupiteryje.
Uolinis šerdis
Astronomai mano, kad Neptūno šerdis gali būti Žemės dydžio ir sudaryta iš uolienos kartu su amoniaku, metanu ir vandens ledais. Slėgis šerdyje gali būti pakankamas, kad šie junginiai išsiskirtų į atskirus deguonies, anglies deimanto, helio, azoto ir vandenilio elementus. Vandenilis ir deimantas išskiria energiją, kai jie skęsta ir kyla į šerdį ir gali sukurti vidinį planetos šilumos šaltinį.
Mėnuliai ir žiedai
Aplink Neptūną skrieja 13 patvirtintų mėnulių ir šešių pagrindinių žiedų sistema. Didžiausias Neptūno mėnulis yra Tritonas. Tai galėjo būti ledinis kūnas iš už Neptūno orbitos - Kuiperio diržo objektas - kurį užfiksavo planetos gravitacijos laukas. Jame yra plona azoto atmosfera ir kondensuoto azoto debesys. Ledo ugnikalniai ant jo paviršiaus išsiveržia metano, skysto azoto ir dulkių mišiniais.