1. Atmosfera superiore: Questo strato è composto principalmente da idrogeno ed elio, ed è dove si trovano il grande punto oscuro e altre tempeste.

2. Atmosfera inferiore: Questo strato è più spesso e più denso dell'atmosfera superiore e contiene metano, ammoniaca e ghiaccio d'acqua.

3. Mantle: Questo strato è composto principalmente da acqua, metano e ammoniaca, ed è ritenuto estremamente caldo e denso.

4. Core: Si ritiene che questo strato sia un nucleo solido e roccioso che è circa il doppio delle dimensioni della Terra.

5. Core interno: Questo strato è il centro di Nettuno e si ritiene che sia composto da ferro e nichel.

Mentre ci sono cinque strati distinti, è importante notare che i confini tra loro non sono definiti fortemente.