Venere, il secondo pianeta dal Sole, ha un’atmosfera circa 96 volte più densa a livello della superficie rispetto a quella della Terra. L’atmosfera di Venere è composta dal 96.5% di anidride carbonica e dal 3.5% di azoto, che si pensa sia simile all’atmosfera terrestre circa 4.4 miliardi di anni fa. Nel caso della Terra, la maggior parte dell’anidride carbonica è stata assorbita dai mari, precipitando sotto forma di carbonati, ma Venere non ha acqua superficiale o biomassa per sequestrare l’anidride carbonica, quindi rimane nell’aria.
Venere può essere considerata un esempio estremo di riscaldamento globale, con una temperatura superficiale media di 461.85 °C (863 °F). Ciò non è dovuto solo alla vicinanza di Venere al Sole, ma anche all'”effetto serra” – il Sole può fornire calore all’atmosfera di Venere, ma trattiene quel calore a causa della grande quantità di gas serra – anidride carbonica, zolfo acido – presente. Sulla Terra, che ha un’atmosfera 100 volte meno densa, si irradia più energia.
Sebbene la superficie di Venere possa essere considerata una delle aree più inabitabili del sistema solare interno, a circa 50-65 km (31-40 mi) sopra la superficie, la temperatura e la pressione dell’atmosfera di Venere è simile a quella dell’atmosfera terrestre . Poiché la pressione è simile, i palloncini pieni di aria respirabile (21% di ossigeno, 78% di azoto) galleggiano a questo livello finché rimangono strutturalmente intatti. Non solo, ma si potrebbe evitare la rotazione estremamente lenta del pianeta stesso. Le nuvole equatoriali a questo livello ruotano intorno al pianeta circa una volta ogni 20 ore. Una colonia sospesa qui sarebbe trasportata dal vento, vivendo una notte e un giorno regolari, proprio come le persone che vivono sulla Terra. Questi fattori hanno indotto alcuni scienziati spaziali a definire questa regione la più abitabile del sistema solare al di fuori della Terra, superando Marte.
Poiché il pianeta è privo di un proprio campo magnetico, l’atmosfera di Venere è costantemente assalita dal vento solare. Il vento solare carico rimuove gli atomi di idrogeno, elio e ossigeno, producendo una lunga coda magnetica composta da ioni, che si estende per molti diametri planetari dietro Venere.
L’atmosfera di Venere è piena di nubi di acido solforico, che riflettono il 75% della luce in arrivo. I loro numerosi strati sono storicamente serviti a oscurare la superficie di Venere, lasciando l’umanità a speculare sul mondo sottostante. Non si sapeva nulla della superficie di Venere fino agli anni ‘1970, quando gli impulsi radar furono trasmessi al pianeta dal radiotelescopio a 300 m dell’Osservatorio di Arecibo. Questo ha rivelato caratteristiche superficiali di appena 5 km (3 mi) di larghezza.