Die Oberflächentemperatur von Neptun wird auf minus 353 Grad Fahrenheit geschätzt. Die Oberflächentemperatur variiert je nachdem, wo sich der Planet in seiner Rotation befindet, und verschiedene Pole sind kontinuierlich der Sonnenwärme ausgesetzt.
Die Jahreszeiten auf Neptun können dazu führen, dass die Oberflächentemperatur an den Polen um bis zu 50 Grad Fahrenheit schwankt. Ähnlich wie bei anderen Planeten steigt die Temperatur auf Neptun, wenn der Atmosphärendruck zum Kern des Planeten hin ansteigt. In seinem Zentrum kann die Temperatur 9.000 Grad Fahrenheit erreichen. Die Temperaturunterschiede zwischen der Oberfläche des Planeten und seinem Kern sind die Ursache für Neptuns heftige Windstürme.