Neptuns karakteristiske blå farve skyldes primært absorptionen af rødt lys fra solen. Metan, som er en vigtig bestanddel i planetens øvre atmosfære, fungerer som det primære stof, der absorberer de røde bølgelængder i det synlige spektrum. Når metan absorberer det røde lys, bliver de blå og grønne bølgelængder reflekteret tilbage til observatøren, hvilket giver planeten dens dybe blå skær.
Koncentrationen af metan i de forskellige atmosfæriske lag er ikke statisk. Variationer i metankoncentrationen påvirker, hvor meget af det røde lys der absorberes. Hvis koncentrationen af metan stiger i de øvre lag, vil der ske en kraftigere absorption af de røde farver, hvilket kan resultere i en dybere og mere intens blå farve. Omvendt kan lavere koncentrationer eller andre atmosfæriske forstyrrelser medføre, at farvenuancen skifter mod en lysere eller mere grønlig blå nuance.
Da Neptun er en dynamisk gasplanet med kraftige vindsystemer og atmosfæriske bevægelser, vil disse kemiske sammensætninger i de forskellige lag ændre sig over tid. Disse processer betyder derfor, at den præcise blå nuance ikke er konstant, men varierer afhængigt af de aktuelle kemiske forhold og lagdeling i atmosfæren.
