Bár nevét a szépség istennőjéről kapta, belső bolygószomszédunk felszínén valójában pokoli körülmények uralkodnak: kb. 90 földi atmoszférának megfelelő légnyomás, és az elszabadult üvegházhatás miatt majd' 500 Celsius-fokos forróság tombol a vastag, átláthatatlan felhőréteg alatt. Jelenleg csekély mennyiségű víz található csak a bolygón: ha sikerülne folyékony állapotban összegyűjteni az összeset, alig néhány centiméteres rétegben borítaná be a felszínt.
Az elfogadott modell szerint a múltban a bolygó sokkal inkább hasonlított a Földre, mint napjainkban. A valaha jóval kellemesebb hőmérsékletű, vízben gazdag bolygó azonban később jelentős felmelegedésen esett át, majd az erős üvegházhatás révén a hatalmas óceánok teljesen elpárologtak.
A bolygó körül keringő Venus Express szonda berendezéseinek felhasználásával a kutatók újabb érdekes megfigyeléseket tettek. A SPICAV (Spectroscopy for Investigation of the Atmosphere of Venus) és a VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) műszerek segítségével sikerült kimutatni, hogy a légkör felhőszint feletti tartományaiban vízpára található, ráadásul benne a nehézvíz aránya körülbelül kétszerese a légkör alacsonyabb rétegeiben mérhető értéknek. Ez a feldúsulás arra mutat, hogy a víz elvesztése ezekben a nagy magasságokban történt meg, és a nagyobb tömegű nehézvíz-molekulák nem voltak képesek megszökni a Vénusz tömegvonzásából, mint a normál vizet alkotó részecskék.
A kutatásokat végző Emmanuel Marcq és társai a vízpára vizsgálata mellett a SPICAV műszer segítségével a Vénusz légkörében különböző magasságokban fújó szelek erősségét is mérték. Ezek a vizsgálatok az ún. szuperrotáció megértése miatt fontosak. A bolygó vastag légköre 4 nap alatt tesz meg egy teljes fordulatot a bolygó tengelye körül, de furcsa módon maga a bolygó a légkör alatt lassan forog, 243 naponként tesz csak meg egy fordulatot.
A SPICAV lényegében nem tapasztalt észak-dél irányban fújó szeleket az alsóbb légrétegekben a trópusi és a pólusokhoz közeli régiókban, de a felsőbb rétegekben igen erős szelek uralkodtak. Ennek ellenére néhány felhőstruktúra nagyon gyorsan, akár 40 km/óra sebességgel haladt észak-dél irányban. Ezeket a kaotikus mozgásokat nehéz megérteni a bolygó meteorológiájában. Bár a megfigyelhető mozgások eredője közel esik a nullához, megeshet, hogy egyes objektumok nagy sebességgel mozogjanak. Ha sikerül megérteni a megfigyelések segítségével az alsóbb légrétegekben bekövetkező turbulens mozgásokat, az elvezethet a légkör szuperrotációjának okához és létrejöttének mechanizmusához.