1. bovenste atmosfeer: Deze laag is voornamelijk samengesteld uit waterstof en helium, en het is waar de grote donkere vlek en andere stormen worden gevonden.

2. Lagere atmosfeer: Deze laag is dikker en dichter dan de bovenste atmosfeer en bevat methaan, ammoniak en waterijs.

3. mantel: Deze laag bestaat voornamelijk uit water, methaan en ammoniak, en er wordt aangenomen dat het extreem heet en dicht is.

4. kern: Deze laag wordt beschouwd als een solide, rotsachtige kern die ongeveer twee keer zo groot is als de aarde.

5. binnenste kern: Deze laag is het centrum van Neptunus, en er wordt aangenomen dat het bestaat uit ijzer en nikkel.

Hoewel er vijf verschillende lagen zijn, is het belangrijk op te merken dat de grenzen tussen hen niet scherp zijn gedefinieerd.