Atmosfera lui Neptun este similară cu atmosfera altor planete mari și conține heliu și hidrogen. De asemenea, are urme de apă, amoniac, metan și alte gheață.
Pe Neptun, atmosfera este de 80% hidrogen, 19% heliu și 1,5% metan și etan. Restul atmosferei este alcătuit din 192 părți per milion de deuteridă de hidrogen.
Neptun este planeta a opta în sistemul solar. Atmosfera sa este comparabilă cu cea a Uranusului. Neptun are unele dintre cele mai violente vremuri din univers, iar norii sunt stratificate. Planeta are vânturi de până la 1.305 mile pe oră, care este de nouă ori mai rapid decât cele mai puternice vânturi de pe Pământ.