La température de surface de Neptune est estimée à moins 353 degrés Fahrenheit. La température de surface varie en fonction de l'endroit où se trouve la rotation de la planète, et différents pôles sont continuellement exposés à la chaleur du Soleil.
Les saisons sur Neptune peuvent faire varier la température de surface aux pôles jusqu'à 50 degrés Fahrenheit. Semblable à d'autres planètes, la température sur Neptune augmente à mesure que la pression atmosphérique augmente vers le noyau de la planète. En son centre, la température peut atteindre 9 000 degrés Fahrenheit. La disparité de température entre la surface de la planète et son noyau est à l'origine des violentes tempêtes de vent de Neptune.