Neptuns atmosfære består primært af brint og helium, men det er tilstedeværelsen af metan, der er afgørende for de visuelle fænomener. Metan absorberer rødt lys og reflekterer det blå lys, hvilket giver planeten dens karakteristiske blå farve. Når mørke stormsystemer opstår, skyldes det komplekse interaktioner mellem atmosfæriske gasser og de ekstreme temperaturforskelle.
De mørke storme opstår, når kraftige vindsystemer hvirvler materialer op fra dybere lag i atmosfæren. Disse materiale kan indeholde partikler eller skyer, der absorberer mere lys end de omkringliggende områder, hvilket skaber den mørke kontrast. Stormenes dynamik styres af interne varmestrømme og de enorme vindhastigheder, som er blandt de højeste i solsystemet.
Årsagen til, at disse storme ændrer sig over tid, findes i den turbulente natur af gasplaneters atmosfære. Energien i de atmosfæriske strømninger er ikke statisk. Interaktioner mellem forskellige lag af gasser og de konstante temperaturudsving betyder, at stormene kan opstå, vokse i intensitet, skifte position eller helt forsvinde igen. Denne konstante omdannelse er et resultat af de komplekse vejrsystemer, der drives af planetens indre varme og atmosfæriske cirkulation.
