قد تشتهر الكواكب الغازية بأكبر العواصف في النظام الشمسي، لكن نبتون يحمل لقب أسرع رياح. تهب العواصف الأسرع من الصوت بسرعة 1200 ميل في الساعة، أي أسرع بنحو خمس مرات من أقوى هبات الرياح التي تم قياسها على الأرض. يحك العلماء رؤوسهم حول ما يدفع هذه العواصف القوية. نظرًا لكونه أبعد كوكب عن الشمس في نظامنا الشمسي، لا يتلقى نبتون ما يكفي من ضوء الشمس للحفاظ على ميوله العاصفة. بدلاً من ذلك، يشير بعض الخبراء إلى الحرارة الداخلية لنبتون كمصدر للطاقة. يقول نيك تينبي، عالم الكواكب في جامعة بريستول في إنجلترا، إن العلماء ما زالوا يحاولون معرفة ما يحدث داخل الكوكب. يقول: "هناك شيء يحدث في هذا الجزء الداخلي العميق". إن حجم نبتون الكبير نسبياً ـ فهو أضخم من الأرض بأربع مرات ـ سمح له بالاحتفاظ بحرارته البدائية، لدرجة أنه يشع ضعف الحرارة التي يتلقاها من الشمس. وفي الواقع، كشفت المركبة فوييجر 2 أن نبتون أكثر حرارة من أورانوس.

من بين أقمار نبتون الستة عشر المعروفة، يعد أكبرها تريتون غريب الأطوار. فهو يشترك مع أشقائه القمريين الآخرين في أشياء أقل من تلك التي يشترك فيها مع بلوتو. وذلك لأن تريتون، مثل الكوكب السابق، هو جسم أسير في حزام كايبر - كان ينتمي في الأصل إلى فيلق من الشظايا الجليدية التي جابت حواف النظام الشمسي قبل أن تعلق في جاذبية نبتون. عندما دخل تريتون لأول مرة في المدار، فمن المحتمل أنه تسبب في فوضى بين الأقمار الأخرى بحيث اصطدمت ببعضها البعض وأعادت تكوين نفسها. وكدليل إضافي على غرابته، يحيط تريتون بوالده في الاتجاه المعاكس مقارنة بالأقمار الأخرى. ولكن الجري ضد دوران نبتون هو عمل شاق غير مستدام. تعمل جاذبية نبتون على استنزاف طاقة تريتون ببطء، مما يتسبب في اقتراب القمر من نبتون. ويتوقع العلماء أن يقترب ترايتون في يوم من الأيام أكثر مما ينبغي، فينتهي به الأمر إلى أن يتفتت بفعل الجاذبية إلى شظايا. ولا تنتهي غرابة ترايتون عند هذا الحد. فعندما هبطت المركبة الفضائية فوييجر 2 على النظام النبتوني، لاحظت المركبة الفضائية أعمدة يبلغ ارتفاعها خمسة أميال تندفع من ترايتون. وتتساقط الأعمدة على شكل ثلوج على سطح القمر أو تشكل الغلاف الأيوني الغني بالقمر، وهو غلاف قمري من الجسيمات المشحونة. ويشتبه بعض العلماء في أن الأعمدة تأتي من تسخين الشمس عبر الغطاء الجليدي لتريتون حتى يتسبب تراكم الضغط في انفجار مائي، على غرار آلية الفشار. وفي السنوات الأخيرة، اقترح العلماء تفسيراً أكثر غرابة: الأعمدة عبارة عن مقذوفات حرارية مائية من محيط تحت الأرض.

يتمتع كوكب المشتري ببقعة حمراء عظيمة، ولكن توجد نظيرات لها على نبتون. أثناء تحليق فوييجر 2، لاحظت المركبة الفضائية دوامة وسط سحب نبتون أطلق عليها العلماء فيما بعد اسم البقعة المظلمة العظيمة. تتذكر هايدي هاميل، عالمة فلك الكواكب في جمعية الجامعات للأبحاث في علم الفلك غير الربحية، تتبع هذه السحابة العاصفة باستخدام التلسكوبات الأرضية على ماونا كيا في هاواي عندما كانت طالبة دراسات عليا. ولكن عندما حول تلسكوب هابل الفضائي نظره نحو عين نبتون المظلمة في عام 1994، اختفت البقعة. ومنذ ذلك الحين، ظهرت على وجه نبتون خمس بقع مظلمة أخرى على الأقل. وعلى عكس الدوامة طويلة الأمد لكوكب المشتري، فإن بقع نبتون تظهر وتختفي في غضون خمس سنوات أو نحو ذلك. قد يكون سبب ظهور هذه البقع الداكنة هو انقسام السحب العليا لتكشف عن طبقات داكنة أسفلها، أو ربما برج من السحب الداكنة يلوح في الأفق في طبقة الستراتوسفير. ومن خلال هابل، لاحظ العلماء أيضًا هذه البقع المتعرجة عبر نصفي الكرة الأرضية لنبتون. وعلاوة على ذلك، غالبًا ما تكون هذه البقع الداكنة محاطة بخطوط ساطعة، نتيجة للرياح التي تتدفق فوق العواصف وتجميد بلورات الجليد الميثان التي تلمع.