Venus, den andra planeten från solen, har en atmosfär som är cirka 96 gånger tätare på ytan än jordens. Venus atmosfär består av 96.5 % koldioxid och 3.5 % kväve, som tros likna jordens atmosfär för ungefär 4.4 miljarder år sedan. I jordens fall absorberades det mesta av koldioxiden av haven och föll ut som karbonater, men Venus saknar ytvatten eller biomassa för att binda koldioxiden, så den förblir luftburen.
Venus kan betraktas som ett extremt exempel på global uppvärmning, med en genomsnittlig yttemperatur på 461.85 °C (863 °F). Detta beror inte bara på Venus närhet till solen, utan på grund av ”växthuseffekten” – solen kan leverera värme till Venus atmosfär, men den behåller värmen på grund av den stora mängden växthusgaser – koldioxid, svavelsyra syra — närvarande. På jorden, som har en atmosfär som är 100 gånger mindre tät, strålar mer av energin bort.
Även om Venus yta kan anses vara ett av de mest obeboeliga områdena i det inre solsystemet, ungefär 50-65 km (31-40 mi) över ytan, liknar temperaturen och trycket i Venus atmosfär den i jordens . Eftersom trycket är liknande, skulle ballonger fyllda med andningsluft (21 % syre, 78 % kväve) flyta på denna nivå så länge de förblir strukturellt intakta. Inte bara det, utan planetens extremt långsamma rotation kunde undvikas. Ekvatorialmolnen på denna nivå roterar runt planeten ungefär en gång var 20:e timme. En koloni som hängde här skulle bäras med av vinden och uppleva en vanlig natt och dag, ungefär som människor som lever på jorden. Dessa faktorer har fått vissa rymdforskare att kalla denna region den mest beboeliga i solsystemet utanför jorden, vilket övertrumfar Mars.
Eftersom planeten saknar sitt eget magnetfält angrips Venus atmosfär ständigt av solvinden. Den laddade solvinden tar bort väte-, helium- och syreatomer, och producerar en lång magnetsvans som består av joner, som sträcker sig många planetariska diametrar bakom Venus.
Venus atmosfär är fylld med moln av svavelsyra, som reflekterar 75 % av inkommande ljus. Deras många lager har historiskt sett tjänat till att skymma ytan på Venus, vilket lämnar mänskligheten att spekulera om världen under. Ingenting var känt om Venus yta förrän på 1970-talet, när radarpulser strålade mot planeten av 300 m radioteleskopet vid Arecibo Observatory. Denna avslöjade yta är så liten som 5 km (3 mi) bred.