De ekstreme vindhastigheder på Neptun, som kan overstige 2100 kilometer i timen, er tæt knyttet til planetens atmosfæriske sammensætning og interne varme. Atmosfæren består primært af hydrogen og helium, men den lille mængde metan spiller en afgørende rolle for planetens termodynamik.
Metan er en effektiv drivhusgas, der bidrager til at fastholde varme i de øvre atmosfærelag. Men den vigtigste drivkraft bag de hurtige vinde er ikke blot solens energi, da Neptun er meget langt fra solen. I stedet drives dynamikken af en kraftig intern varmestrøm fra planetens indre. Denne indre varme skaber store temperaturgradienter og konvektion i atmosfæren.
Når varmen stiger op fra de dybere lag, skabes der store energimængder, som driver de kraftige jetstrømme. Da Neptun er en isgigant med lav friktion i de øvre luftlag, kan disse energimængder accelerere vinden til ekstreme hastigheder uden at blive bremset væsentligt af overfladen. Den kemiske sammensætning sikrer altså de nødvendige termiske forhold, som sammen med den interne varme skaber dette voldsomme vejrsystem.
