金星大气主要由二氧化碳等温室气体组成，失控的温室效应，是导致金星极端气候的主要原因。金星大气层是由俄罗斯科学家于1761年在圣彼得堡观测金星凌日时发现的。它比地球大气层更为厚重与浓密，其表面温度较高，而气压则为93大气压，主要为二氧化碳所构成。
金星的大气层中有硫酸形成的不透明云，因此在地球或金星环绕探测器上不可能以可见光观测金星表面。金星表面的地形是以雷达成像的方式探测得知。金星大气层主要由二氧化碳和氮组成，以及少许痕量气体。
金星和地球不同的是它缺乏磁场，而金星的电离层将大气层和太空以及太阳风分离。电离层将太阳磁场隔离，使金星的磁场环境相当特殊，造成金星的磁层是“诱发磁层”。包含水蒸气等较轻气体则持续被太阳风经由诱发磁尾吹出金星大气层。推测40亿年前的金星大气层与表面有液态水的地球大气层相当类似。