Các mô hình khí quyển cho rằng tầng đối lưu của Sao Hải Vương có những dải mây với nhiều thành phần thay đổi phụ thuộc vào cao độ của chúng. Những đám mây cao nhất hình thành ở áp suất dưới 1 bar, nơi nhiệt độ phù hợp cho khí mêtan ngưng tụ. Những vùng có mức áp suất từ 1 đến 5 bar (100 - 500 kPa) có thể hình thành các đám mây amoniac và hiđrô sunfit. Với áp suất trên 5 bar, các đám mây có thể chứa amoniac, amonium sulfide, hiđrô sunfit và nước. Các đám mây băng nước hình thành ở độ sâu với mức áp suất 50 bar (5 MPa), nhiệt độ đạt 0 °C. Bên dưới mức này, cũng có thể có đám mây amoniac và and hiđrô sunfit.