Daje początek szeregowi neptunowemu rozpadów promieniotwórczych pierwiastków.
Występowanie w przyrodzie Najtrwalszym izotopem neptunu jest o okresie półtrwania T1/2 = 2,144 mln lat, co jest czasem bardzo krótkim w stosunku do wieku Ziemi wynoszącego ok. 4,5 mld lat. Z tej przyczyny pierwotny neptun z okresu powstawania Ziemi uległ praktycznie całkowitemu rozpadowi i nie występuje obecnie w skorupie ziemskiej. Śladowe ilości neptunu i są znajdowane w przyrodzie jako produkty rozpadu pochodzące z reakcji jądrowych zachodzących w rudach uranu, np. w wyniku bombardowania neutronami powstałymi przy spontanicznym rozszczepieniu . Maksymalny stosunek do uranu w jego rudach osiąga około 10−12:1. Podstawowym źródłem neptunu (podobnie jak innych transuranowców) w biosferze są wybuchy jądrowe w atmosferze. został wykryty w glebie w pobliżu miejsc testów broni jądrowej oraz w ściekach i osadach z elektrowni atomowych. Na podstawie analizy wyników dotyczących globalnego opadu promieniotwórczego oszacowano, że zostało wytworzone 2500 kg , co jest porównywalne do masy wytworzonego tą samą drogą plutonu, tj. 4200 kg i 700 kg .