Ciò che caratterizza maggiormente il pianeta è la sua atmosfera, che si estende per circa 65km. Tramite sonde inviate sul pianeta si è potuto appurare che le nubi che ricoprono Venere viaggiano nelle zone alte intorno ai 400km/ora, via via che si scende all'interno le correnti tendono invece a calmarsi tanto che al suolo venne misurato un vento di appena 2km/ora.
Proprio lo spessore dell'atmosfera di Venere, impedisce la visione della superficie del pianeta dallo spazio. Dell'atmosfera si sa che è assolutamente irrespirabile: è per la maggior parte composta di anidride carbonica, e l'ossigeno È assente. Inoltre le condizioni fisiche renderebbero impossibile la presenza umana sulla superficie del pianeta in cui la temperatura si aggira intorno ai 480g C e la pressione è di circa 90 atmosfere.
L'altissima temperatura si spiega con l'effetto serra provocato dall'anidride carbonica atmosferica, che è trasparente per la radiazione visibile, come la luce, e opaca per l'infrarosso. Infatti la radiazione solare che giunge fino al suolo viene riemessa sotto forma di raggi infrarossi ma questi sono bloccati dall'anidride carbonica che li respinge al suolo. La coltre di nubi venusiana appare nel visibile come un uniforme involucro giallo, solo nell'infrarosso si scorgono le classiche conformazioni nuvolose. Il motivo di ciò risiede nel fatto che queste nubi sono composte da goccioline di acido solforico. Le piogge venusiane sembrano essere piuttosto corrosive tanto che le due sonde sovietiche Venera 9 e 10 che sono arrivate a posarsi a diverse centinaia di chilometri l'una dall'altra sulla superficie di Venere, hanno mostrato un ambiente omogeneo e levigato.
Venere vista dalla sonda Magellan, 930x957,
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Particolare della superficie di Venere, 512x448,
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Particolare della superficie di Venere, 512x448,
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