L'atmosfera nettuniana appare tipicamente azzurra, ma meno uniforme rispetto a quella di Urano. All'altezza dell'equatore è possibile osservare fasce e bande parallele che la attraversano; è inoltre presente una formazione estemporanea nota come Grande Macchia Scura, che misura circa 10000 km di lunghezza.
Sebbene le componenti principali dell'atmosfera siano di gran lunga l'idrogeno e l'elio, è il metano (presente in ragione del 2%) ad attribuire a Nettuno la sua colorazione e a regolarne i fenomeni meteorologici. Le molecole di metano dell'alta atmosfera si scindono infatti in idrocarburi, quali l'etano e l'acetilene, per effetto dell'irraggiamento solare (900 volte meno intenso di quello rilevato sulla Terra). Anche le nubi bianche osservate dalla sonda Voyager 2 nel 1989 sono probabilmente composte di cristalli di metano ghiacciato.
La temperatura al livello topografico di riferimento (definito come la quota alla quale la pressione atmosferica vale 1000 hPa) è di circa 70K (-200 °C), ma aumenta più si scende in profondità; questo implica la presenza di una fonte di calore interna, probabilmente responsabile anche della complessità delle formazioni atmosferiche di Nettuno in confronto a quelle di Urano.
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Composizione
atmosferica
85%
idrogeno
13%
elio
1-2%
metano
< 1%
altro
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