Атмасфера Венеры нашмат шчыльней і гарачэй атмасферы Зямлі: тэмпература ў паверхні складае 740 К (467 °C) з ціскам каля 93 бар[1]. Атмасфера Венеры ўтрымлівае непразрыстыя аблокі з сернай кіслаты, што робіць немагчымым правядзенне аптычных назіранняў паверхні. З гэтай прычыны тапаграфічная інфармацыя аб паверхні атрымліваецца дзякуючы радыёлакацыйным даследаванням[1]. Асноўнымі газамі, складнікамі атмасферы, з’яўляюцца двухвокіс вугляроду і азот. Іншыя хімічныя злучэнні прысутнічаюць толькі ў следавых колькасцях[1].
Атмасфера планеты знаходзіцца ў стане моцнай цыркуляцыі і кручэння[2]. Поўны цыкл кручэння атмасферы складае ўсяго чатыры зямных дня, што ў шмат разоў хутчэй перыяду кручэння планеты (243 дні)[3]. Ветры пры такім хуткім кручэнні маюць хуткасць да 100 м/с (~360 км/г)[2], што перавышае хуткасць кручэння пунктаў на экватары планеты ў 60 разоў. Для параўнання, на Зямлі самыя моцныя ветры маюць ад 10 % да 20 % хуткасці кручэння пунктаў на экватары[4]. З іншага боку, хуткасць ветру зніжаецца па меры памяншэння вышыні, дасягаючы 10 км/г каля паверхні[5]. Недалёка ад палюсоў існуюць антыцыкланічныя структуры, званыя палярнымі віхурамі. Кожны віхур мае двайное вока і характэрны S-вобразны малюнак аблокаў[6].
У адрозненні ад Зямлі, Венера не мае магнітнага поля, і яе іанасфера аддзяляе атмасферу ад касмічнай прасторы і сонечнага ветра. Іянізаваны пласт не прапускае сонечнае магнітнае поле, надаючы Венеры асаблівае магнітнае асяроддзе. Яно разглядаецца як індукаваная магнітасфэра Венеры. Лёгкія газы, у тым ліку вадзяная пара, пастаянна здзімаюцца сонечным ветрам праз індукаваны хвост магнітасфэры[2]. Мяркуецца, што атмасфера Венеры каля 4 мільярдаў гадоў таму была больш падобная на зямную з вадкай вадой на паверхні. Незваротны парніковы эфект, магчыма, быў выкліканы выпарэннем паверхневай вады і наступным павышэннем узроўняў іншых парніковых газаў[7].[8].
Нягледзячы на экстрэмальныя ўмовы на паверхні планеты, атмасферны ціск і тэмпература на вышыні 50-65 км маюць практычна такія ж значэння, як і на паверхні Зямлі, што робіць верхнія слаі атмасферы Венеры найбольш падобнымі на зямныя ў Сонечнай сістэме (прычым нават больш, чым на паверхні Марса). Праз падабенства ціску і тэмпературы, а таксама таго факту, што паветра для дыхання (21 % кіслароду, 78 % азоту) на Венеры з’яўляецца ўзнімальным газам (гэтак жа, як гелій з’яўляецца ўзнімальным газам на Зямлі), верхнія слаі атмасферы былі прапанаваны навукоўцамі ў якасці падыходнага месца для даследавання і каланізацыі[9].