Thời tiết trên Sao Hải Vương được đặc trưng bởi hệ thống những cơn bão cực mạnh, với tốc độ gió có khi lên tới gần 600 m/s— gần đạt tới tốc độ siêu thanh đối với dòng khí. Khi theo dõi chuyển động của những đám mây vĩnh cửu, tốc độ gió thay đổi từ 20 m/s theo hướng đông sang 325 m/s theo hướng tây. Ở những đám mây trên cao, tốc độ gió biến đổi từ 400 m/s dọc xích đạo và còn 250 m/s tại hai cực. Hầu hết gió trên Sao Hải Vương thổi theo hướng ngược với chiều quay của hành tinh. Và miền gió thổi theo hướng cùng chiều với chiều tự quay hành tinh ở những vĩ độ cao, ngược lại gió thổi theo hướng nghịch chiều quay tại vĩ độ thấp và xích đạo. Sự khác nhau trong hướng gió thổi được cho là do hiệu ứng bề mặt và không phải do cơ chế hoạt động khí quyển ở phía dưới sâu. Tại vĩ độ 70° Nam, tồn tại một luồng gió thổi với tốc độ 300 m/s.