远红外线最主要的区域，由此处测量到的有效温度是59.1±0.3K。对流层应该还有高度复杂的云系结构，水云被假设在大气压力（5到10百万帕），氨氢硫化物云在（2到4百万帕）的压力范围内，氨或氢硫化物云在3和10巴（0.3到1百万帕），最后是直接侦测到的甲烷云在（0.1到0.2百万帕）。对流层是大气层内非常生气蓬勃的部份，展现出强风、明亮的云彩和季节性的变化，将会在下面讨论。
上层大气层.天王星大气层的中层是平流层，此处的温度逐渐增加，从对流层顶的53K上升至增温层底的800至85