해왕성은 태양으로부터 먼 거리에 있음에도 불구하고, 대기는 놀라울 정도로 활동적이고 에너지가 넘친다. 이는 극도로 낮은 온도 환경에서 기대되는 조건이 아니다. 해왕성은 태양계에서 바람이 맹렬한 행성 중 하나인데, 풍속은 시속 1100km이나 된다. 파란색 표면 구름층은 바람에 의해 휩쓸리게 되는 반면, 위층의 하얀 구름은 메탄 결정으로 구성되었을 것으로 보이는데 행성과 함께 회전하고 있다. 메탄 밑에는 보다 어두운 구름층이 있는데 황화수소로 이루어진 것으로 보인다. 해왕성을 접근 통과한 보이저 2호는 행성 대기에서 세 개의 눈에 띄는 폭풍을 발견했다. 이들은 대암점(대략 지구 크기)과 소암점(대략 달 크기) 그리고 작고 빠르게 움직이는 하얀색 폭풍인 스쿠터(Scooter)다. 스쿠터는 마치 다른 폭풍들을 쫓아가는 듯 보인다. 그러나 1994년에 허블 우주 망원경으로 관측한 결과, 대암점은 사라지고 없었다.