就大小和質量而言，金星與地球相似。金星的直徑只比地球小653公裏，也就是12103公裏。金星的質量約為地球質量的81%。然而，在其他方面，金星與地球幾乎沒有共同之處。金星完全被厚厚的雲層包圍，雲層主要包含濃硫酸的液滴。主雲層從地表以上約45公裏延伸到約70公裏。薄霧從厚厚的雲層的最低層延伸數千米，從最高層向上延伸約20千米。用紫外光觀察，部分雲頂區域呈現深色，可能是因為存在二氧化硫、氯化硫、氯氣或固體硫。
金星表面比較平坦，因為有密集的大氣保護，不像月球、水星、火星有很多環形山。金星上也有壹些山或山，有的直徑可達數百公裏，但壹般都不太高。它的赤道地區有壹些像環形山壹樣的大而淺的圓形圈，還有壹條從南到北貫穿赤道1200公裏的大裂谷。金星大部分表面都有覆蓋物，厚度壹般不超過壹米。這層蓋層下面主要是玄武巖、火成巖和其他巖石。金星表面溫度很高，沒有液態水。再加上極高的大氣壓和嚴重的缺氧等惡劣的自然條件，當然不可能有任何像地球這樣的動植物存在。
沒有關於金星內部結構的直接數據。理論上得出結論，金星內部結構與地球相似，半徑約為3100公裏的鐵鎳內核，中間層是主要由矽、氧、鐵、鎂等化合物組成的“地幔”，外層是主要由矽化合物組成的非常薄的“外殼”。
金星大氣層的成分與地球大氣層的成分完全不同。太空探測器的測量表明，二氧化碳占組成物質的96%以上，這使得金星的大氣具有很大的密度。氮占3.5%；還有微量的氬氣、水蒸氣、壹氧化碳、氦氣和壹氧化硫。濃密的大氣層和厚厚的雲層有效地捕捉了進來的太陽能，使得金星的表面溫度高達460攝氏度，是太陽系所有行星中最高的。距離金星表面30 ~ 40公裏處，有厚達25公裏的濃密雲層，可以反射約75%的入射太陽光。厚厚的雲層由微米級的濃硫酸霧組成，雲層外面基本是原子氧。金星大氣中的二氧化碳具有非常強的溫室效應，使得金星表面溫度高達465 ~ 485℃，基本沒有地域、季節、晝夜之分。根據金星探測器的探測，北極地區的溫度比陽光普照的赤道地區高10℃左右。隨著高度的增加，大氣中的溫度下降，大氣頂部的溫度為-55℃。金星表面附近的低層大氣壹般比較安靜，風速只有每秒2米左右。但大氣層頂部有壹個大環流，旋轉方向相同，速度可達每小時320公裏。
金星與其他大行星不同，自東向西逆向自轉，每243天緩慢自轉壹次。金星的自轉軸相對於其圍繞太陽的軌道平面的傾角只有3度。這些事實表明，它的季節變化必然不明顯。太陽的加熱和金星的緩慢自轉導致了壹個大氣環流，空氣在赤道帶由於加熱而上升，慢慢向高緯度移動，然後到達極地。然後，空氣冷卻下沈，然後沿著地表回到赤道帶。這樣簡單的模式，如果放在快速旋轉的地球上，會完全不穩定。金星上也有明顯的不穩定性，表現為強烈的波型，改變了上述簡單的情況。大氣層的旋轉速度也隨著從地表到高層大氣的高度而增加。這樣，觀測到的雲區每四個地球日繞金星赤道壹周。
金星表面的大氣壓約為地球的90倍，放電非常頻繁。金星探測器曾經記錄到壹次持續15分鐘的大閃電。密集的金星大氣還造成了壹種奇特的光學現象，即大氣折射可以使太陽光向接近地平線的方向彎曲180。所以在金星上，即使背對著太陽，也能欣賞到“日落東山”的奇觀。
金星基本沒有磁場(強度不到地磁場的十分之壹)，也沒有發現輻射帶。太陽風、紫外線和X射線可以深入大氣層，電離部分大氣層，產生非常薄的金星電離層，它離金星表面非常近。晚上電離層的電子密度很低。