Planet Venera, prekriven gustom atmosferom ugljičnog dioksida i dušika koja sadrži reflektirajuće, visinske oblake sumporne kiseline, bio je iznimno tajanstven za astronome sve do nedavno u povijesti. Prije istraživanja Venere radarom koji prodire u oblake 1961. godine, astronomi nisu znali apsolutno ništa o njezinoj površini. Neki su pisci nagađali da se topli tropski svijet nalazi ispod njegovih oblaka.
Bili su u pravu za topli dio. Mikrovalni i infracrveni radiometri postavljeni na Mariner 2, svemirsku sondu koja je proletjela Veneru 1962. godine, otkrili su da je površina bila nevjerojatno vruća – 425 °C (797 °F), dovoljno vruća da otopi olovo. To je uništilo sve nagađanja o životu na površini. S druge strane, utvrđeno je da su vrhovi oblaka Venere relativno hladni, usporedivi s temperaturama na Zemlji. Utvrđeno je da je tlak na površini oko 92 puta veći nego na razini mora na Zemlji, slično pritisku 1 km (0.62 mi) ispod oceana.
Tijekom 1970-ih i 1980-ih, na Veneri su provedena intenzivna istraživanja, oba pomoću zemaljskih radara i svemirskih sondi. Zemaljski radar otkriva samo površinske značajke veće od oko 5 km (3 milje), pa su daljnja istraživanja potrebna sonde.
Utvrđeno je da je površina Venere vrlo ravna, što je rezultat ogromne težine njezine atmosfere i nedostatka tektonske aktivnosti. Najviši planinski lanac je Maxwell Montes, čija je najviša točka 12 km (7.4 mi) iznad površine. Zbog ove nadmorske visine, Maxwell Montes je najhladnije mjesto i mjesto s najmanje tlaka na površini Venere, ali bi svejedno ubilo svakog čovjeka u sekundi. Udaljenost između najviše i najniže točke na Veneri je samo 13 kilometara (8.1 mi), dok je na Zemlji razlika oko 20 kilometara (12.4 mi). 51% površine Venere nalazi se unutar 500 metara (1640 stopa) od srednjeg radijusa planeta (Venerin ekvivalent “razini mora”).
Oko 10% površine planeta sastoji se od dva glavna “kontinenta” nazvana gorje. To uključuje Aphrodite Terra, otprilike veličine Afrike, i Ishtar Terra, koja sadrži Maxwell Montes. Uz ove gorje, postoji nekoliko velikih ustanaka stvorenih vulkanskom akcijom, uključujući Beta Regio, Phoebe Regio, Themis Regio, Alpha Regio, Eistla Regio, Bell Regio i Tholus Regio. Najveći od ovih vulkana otkriven je u prvim radarskim istraživanjima ranih 1960-ih.
Venera ima oko 900 udarnih kratera, od kojih su gotovo svi promjera veći od 30 kilometara (18 milja). Razlog tome je što manji asteroidi izgaraju u gustoj atmosferi prije nego što uspiju udariti u površinu. Ako asteroid ima zamah da prođe kroz atmosferu, sigurno će ostaviti veliki krater. Nekoliko poznatih kratera su Danilova, Aglaonice i Saskja. Svi su dobili imena, uglavnom po ženskim figurama iz povijesti i mitologije.
Ostale značajke na Veneri uključuju vulkane koji mogu biti aktivni, kao i tajanstvene strukture zvane arahnoidi koje se nigdje drugdje ne nalaze. Arahnoidi se sastoje od koncentričnih ovala okruženih složenom mrežom prijeloma i mogu imati promjer do 200 km (124 milje). Mogu imati vulkansko podrijetlo ili nastati nekim drugim procesom.