Fordi Neptun ikke er et fast legeme, oppstår det en differensiell rotasjon i atmosfæren. Den brede ekvatorsonen roterer med en periode på ca. 18 timer, noe som er tregere enn rotasjonen til planetens magnetfelt, som tar 16,1 timer. I motsetning er rotasjonsperioden på bare 12 timer i polområdene. Denne differensielle rotasjonen er den mest markante av alle planetene i solsystemet, og det resulterer i sterke breddegradsvindskjær.