Det virker paradoksalt, at Neptun har nogle af solsystemets kraftigste vinde, når planeten befinder sig så langt væk fra solen. Da den modtager ekstremt lidt sollys, kan solens stråling ikke være den primære drivkraft bag den voldsomme atmosfæriske aktivitet.
Videnskaben peger på, at den primære energikilde er planetens egen interne varme. Neptun udsender mere energi, end den modtager fra solen. Denne interne varme opstår sandsynligvis på grund af processer dybt inde i planetens kerne, muligvis relateret til tyngdekraftskompression eller restvarme fra dens dannelse. Denne indre varme stiger opad gennem de tykke lag af gas og is.
Når varmen fra det indre møder de ekstremt kolde lag i den øvre atmosfære, skabes der store temperaturforskelle. Disse temperaturgradienter fungerer som en motor, der driver de kraftige jetstrømme og de massive stormsystemer, som vi kan observere. Den interne varmestrømning er altså den fundamentale energikilde, der holder Neptuns atmosfære i konstant bevægelse, uafhængigt af solens svage lys.