يتكون الغلاف الجوي للزهرة في معظمه من غاز ثاني أكسيد الكربون، وتغطيه سحب كثيفة من قطرات حمض الكبريتيك، وهي سحب تعكس الضوء بكفاءة عالية وتمنع رؤية سطح الكوكب مباشرة في الضوء المرئي.

يتميز الغلاف الجوي للزهرة بضغط هائل يبلغ نحو ٩٠ ضعف الضغط الجوي عند سطح الأرض، ولذلك لم تتمكن المركبات الفضائية التي هبطت على سطحه من العمل إلا لفترات قصيرة قبل أن تتعطل بفعل الحرارة والضغط المرتفعين. كما تخفي سحب الزهرة سطحه عن الرصد البصري، لذلك استخدمت المركبات الفضائية أجهزة الرادار لرسم خرائط تضاريسه وكشف الجبال والسهول والبراكين القديمة.

مكافئ ثاني أكسيد الكربون هو مقياس لوزن ثاني أكسيد الكربون المكافئ المنبعث إلى الغلاف الجوي ليتسبب في نفس التأثير الإشعاعي لوزن معين من غاز دفيئة آخر؛ يُحسب بضرب وزن الغاز في إمكانيته للاحتباس الحراري على مدى زمن مرجعي (عادة ١٠٠ سنة أو أحياناً ٢٠ سنة) مع افتراضات حول مدة بقاء الملوث في الجو وقدرة الأحواض الطبيعية على امتصاص الكربون.

يتكوّن الغلاف الجوي لكوكب «فينوس» من ثاني أكسيد الكربون أساساً، مع وجود سحب كثيفة من حمض الكبريتيك، وهو تركيب يجعل بيئته من أشد البيئات القاسية في المجموعة الشمسية. ويؤدي هذا المزيج إلى حبس الحرارة بدرجة كبيرة ورفع الحرارة السطحية إلى مستويات عالية جداً، كما يحجب السحب الكثيفة الرؤية المباشرة لسطحه ويمنحه مظهره الساطع المعروف.

ثاني أكسيد الكربون موجود في الغلاف الجوي بنسبة صغيرة جدًا مقارنة بالنيتروجين والأكسجين، لكنه يؤدي دورًا بالغ الأهمية في حياة النباتات. فالنباتات تستخدمه مع الماء وبوجود ضوء الشمس لإنتاج المواد الغذائية التي تحتاج إليها للنمو، بينما تُطلق الأكسجين بوصفه ناتجًا لهذه العملية، مما يربط بين حياة النباتات والحيوانات والإنسان في دورة بيئية متكاملة.