A Vénuszt sűrű széndioxid légkör borítja, az atmoszféra tömege közel 100-szorosa a Földének. Emiatt nagyon erős a légkör üvegházhatása. Ez több mint 400 fokkal emeli a felszíni hőmérsékletet, így alakul ki a felszínen a 450-500 °C forróság és a földfelszíni nyomás 90-szerese. A légkörben 40-70 km-es magasság között kénsavas felhők húzódnak, de az ezekből hulló savas első még a felszín elérése előtt elpárolog.

A sűrű légkörben megszűrt napfény sárgás-vörösesen érkezik a felszínre, ahol 4-6 km a látótávolság. Legfeljebb gyenge szelek fújnak, a magas hőmérséklet miatt éjszaka egyes kőzetek halvány vörösen izzanak. A tájat a melegtől feltöredezett kőzetek törmeléke borítja. A légkör erős üvegházhatása és nagy hőkapacitása miatt nincsen napi hőingás, mindig és mindenhol közel ugyanakkora hőmérséklet van a felszínén.

A bolygó felszínét a sűrű légköre miatt közvetlenül nem láthatjuk. Így a felszíni alakzatait a körülötte keringő űrszondák radartérképei alapján ismerjük csupán. Ezeken is számos érdekes alakzatot találhatunk.

A bolygó domborzata különbözik attól, ahogyan a Földünk festene, ha az óceánokat eltávolítanánk róla. A Vénusz szín-magasság ábrázolású képein a mélyebb kék árnyalatú területekből elszórtan emelkednek cssak ki magasabb részek, így nem alkotnak olyan összefüggő kontinenseket, mint amilyeneket a Földön látunk. Ezek kisebb, kivastagodott kéregrészek lehetnek. A Vénuszon feltehetőleg egy típusú kéreg van, ellenben a Föld kontinentális és óceáni kéregtípusokkal.

Felszíne kozmikus léptékkel mérve fiatal, max. 0,5-1 milliárd éves. Nagy részét vulkáni lávasíkságok borítják, tűzhányói még ma is aktívak lehetnek! Elnyúlt hegyvonulatok is vannak a Vénuszon, de nem olyan kiterjedtek, mint pl. a Földön, az ütköző kőzetlemezek peremén keletkezett gyűrt hegységek. Ennek ellenére valószínűleg lemezekre van törve a kőzetburka, amelyek a magas hőmérséklet miatt képlékeny állapotban lehetnek.