Η Αφροδίτη, ο δεύτερος πλανήτης από τον Ήλιο, έχει ατμόσφαιρα περίπου 96 φορές πιο πυκνή στο επίπεδο της επιφάνειας από αυτή της Γης. Η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης αποτελείται από 96.5% διοξείδιο του άνθρακα και 3.5% άζωτο, που πιστεύεται ότι είναι παρόμοια με την ατμόσφαιρα της Γης περίπου πριν από 4.4 δισεκατομμύρια χρόνια. Στην περίπτωση της Γης, το μεγαλύτερο μέρος του διοξειδίου του άνθρακα απορροφήθηκε από τις θάλασσες, καθιζάνοντας ως ανθρακικά, αλλά η Αφροδίτη δεν έχει επιφανειακό νερό ή βιομάζα για να δεσμεύσει το διοξείδιο του άνθρακα, επομένως παραμένει στον αέρα.
Η Αφροδίτη μπορεί να θεωρηθεί ως ακραίο παράδειγμα υπερθέρμανσης του πλανήτη, με μέση θερμοκρασία επιφάνειας 461.85 °C (863 °F). Αυτό δεν οφείλεται μόνο στην εγγύτητα της Αφροδίτης στον Ήλιο, αλλά λόγω του «φαινόμενου του θερμοκηπίου» – ο Ήλιος μπορεί να μεταφέρει θερμότητα στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης, αλλά διατηρεί αυτή τη θερμότητα λόγω της μεγάλης ποσότητας αερίων του θερμοκηπίου – διοξείδιο του άνθρακα, θείο οξύ — παρόν. Στη Γη, η οποία έχει ατμόσφαιρα 100 φορές λιγότερο πυκνή, περισσότερη ενέργεια εκπέμπεται μακριά.
Αν και η επιφάνεια της Αφροδίτης μπορεί να θεωρηθεί μια από τις πιο ακατοίκητες περιοχές του εσωτερικού ηλιακού συστήματος, σε απόσταση περίπου 50-65 km (31-40 mi) πάνω από την επιφάνεια, η θερμοκρασία και η πίεση της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης είναι παρόμοια με εκείνη της Γης. . Επειδή η πίεση είναι παρόμοια, τα μπαλόνια γεμάτα με αναπνεύσιμο αέρα (21% οξυγόνο, 78% άζωτο) θα επιπλέουν σε αυτό το επίπεδο όσο παραμένουν δομικά άθικτα. Όχι μόνο αυτό, αλλά η εξαιρετικά αργή περιστροφή του ίδιου του πλανήτη θα μπορούσε να αποφευχθεί. Τα ισημερινά σύννεφα σε αυτό το επίπεδο περιστρέφονται γύρω από τον πλανήτη περίπου μία φορά κάθε 20 ώρες. Μια αποικία που αιωρείται εδώ θα μεταφερόταν από τον άνεμο, βιώνοντας μια κανονική νύχτα και μέρα, όπως οι άνθρωποι που ζουν στη Γη. Αυτοί οι παράγοντες έχουν κάνει ορισμένους επιστήμονες του διαστήματος να αποκαλούν αυτή την περιοχή ως την πιο κατοικήσιμη στο ηλιακό σύστημα έξω από τη Γη, υπερισχύοντας του Άρη.
Επειδή ο πλανήτης στερείται το δικό του μαγνητικό πεδίο, η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης δέχεται συνεχώς επίθεση από τον ηλιακό άνεμο. Ο φορτισμένος ηλιακός άνεμος απομακρύνει τα άτομα υδρογόνου, ηλίου και οξυγόνου, παράγοντας μια μακριά μαγνητοουρά που αποτελείται από ιόντα, εκτείνοντας πολλές πλανητικές διαμέτρους πίσω από την Αφροδίτη.
Η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης είναι γεμάτη με σύννεφα θειικού οξέος, τα οποία αντανακλούν το 75% του εισερχόμενου φωτός. Τα πολλά στρώματά τους έχουν χρησιμεύσει ιστορικά για να συσκοτίζουν την επιφάνεια της Αφροδίτης, αφήνοντας την ανθρωπότητα να κάνει εικασίες για τον κόσμο από κάτω. Τίποτα δεν ήταν γνωστό για την επιφάνεια της Αφροδίτης μέχρι τη δεκαετία του 1970, όταν οι παλμοί ραντάρ μεταδόθηκαν στον πλανήτη από το ραδιοτηλεσκόπιο 300 μέτρων στο Αστεροσκοπείο Arecibo. Αυτό αποκάλυψε χαρακτηριστικά επιφάνειας τόσο μικρό όσο 5 km (3 μίλια) σε πλάτος.