Атмосфера Нептуна более подвижна, чем атмосфера Урана, и характеризуется большими пятнами, которые держатся подолгу.

Атмосфера Нептуна состоит в основном из водорода с примесью гелия и метана. Голубой цвет планеты главным образом вызван поглощением красного света метаном, но, по всей видимости, в атмосфере Нептуна содержится еще неизвестное вещество, придающее ей насыщенный голубой цвет.

Как на большинстве газовых планет, на Нептуне дуют сильные ветры, образующие полосы по широте, а также возникают гигантские ураганы и вихри. На Нептуне самые быстрые ветры в Солнечной системе: их скорость доходит до 2000 км/ч! Они дуют в направлении с востока на запад, создавая нечто, вроде полосы вдоль параллелей. К полюсам скорость ветров уменьшается.

Нептун окружён системой из четырёх колец, двух основных и двух второстепенных. Это самые тонкие кольца из всех газообразных планет. Они темные, их состав пока неизвестен. Снимки "Вояджера-2" показали, что одно из колец имеет необычную "переплетенную" структуру.

Кольца Нептуна получили названия: внешнее - кольцо Адамс (содержащее три заметных дуги - Свобода, Равенство и Братство), затем после безымянного кольца вдоль орбиты Галатеи кольцо Леверье (с внешней и внутренней окраинами - Лассаль и Араго), и, наконец, тонкое, но широкое кольцо Галли.

Звездные затменности позволили земным наблюдателям обнаружить существование незамкнутых дуг на орбите вокруг Нептуна, но благодаря зонду "Вояджер-2" стало ясно, что в действительности это более плотные слои внутри одного из основных колец.