Az első, Vénusz mellett elrepülő űrszonda a Mariner-2 volt 1962-ben. A később bolygókörüli pályára állított Pioneer, Venyera és Magellán űrszondák, valamint földi rádiótávcsövek révén az égitestet radarral feltérképezték.
A Vénusz a legfényesebb égitestek közé tartozik, csupán a Nap és a Hold látszólagos fényessége múlja felül. Maximális fényessége idején mintegy tizenötször fényesebb a legfényesebb csillagnál a Szíriusznál.  Az a megfigyelő, aki tudja, hogy melyik irányban pillanthatja meg a bolygót, fényes nappal, szabad szemmel is észreveheti.
A népnyelv Esthajnalcsillagnak hívja. Egyes ókori csillagászok úgy vélték, hogy két különböző égitestet látnak a Nap keleti illetve a nyugati oldalán. A hajnalban látható Vénuszt fényhozónak, Phoszporosznak, az alkonyatit pedig Atlasz fiáról Heszperosznak nevezték. Püthagorasz görög filozófus és matematikus ismerte föl elsőként, hogy Phoszporosz és Heszperosz ugyanaz az égitest.
Belső bolygóként a Földről nézve ugyanolyan fázisváltozásokat mutat mint a Hold.
Minthogy a bolygónak mind a tömege, mind mérete, mind pedig átlagos sűrűsége nagyon közel áll a Földre jellemző értékekhez, gyakran nevezik ezt az égitestet "bolygótestvérünknek"  A Vénuszt állandóan elfedi előlünk sűrű felhőtakarója.

 A bolygó forgása nem direkt,  hanem azzal ellentétes, retrográd. (Egy égitestnek az óramutató járásával megegyező irányú mozgása, valamely csillagászati koordináta-rendszer É-i pólusából nézve). Mivel a bolygó felszínének egyetlen alakzatát sem vehetjük észre az égitestet burkoló, látszólag sűrű felhőtakaró miatt, a Vénusz tengelyforgási periódusát a bolygó felszínéről visszaverődött radarjelek elemzésével határozták meg.

Sok csillagász úgy véli, hogy  régebben volt víz a Vénusz felszínén, de a Nap növekvő fényereje miatt megemelkedett hőmérséklet elég volt hozzá, hogy megkezdődjék az óceánok fokozatos párolgása, ami  a légkörben növelte meg a vízgőz mennyiségét, ezért az üvegházhatás fokozódott, ami tovább növelte a hőmérsékletet és gyorsította a párolgást.
A Vénusz felszínének 70%-a hullámos dombságokból és síkságokból áll. Az ennél mélyebben fekvő vidékeket lesüllyedt mélyföldeknek nevezik, amelyek kb. 20%-kal részesednek a bolygó területéből. A felszín maradék 10%-án magasra kiemelt felföldek, más néven kontinensek húzódnak, amelyeken a Vénusz legmagasabb hegységei ülnek. A bolygó északi féltekéjén fekszik az Ishtar Terra nevű, kb. Ausztrália nagyságú kontinens, amelyen a Vénusz legmagasabb hegysége, a Maxwell Montes (Maxwell-hegység) található (11 800 méter). A Vénusz felszínén rengeteg a tűzhányó, számos kráter tarkítja a tájat. A felszín nagy része lávával borított. A Magellán megfigyelései szerint két térképezés között megváltozott egy bizonyos terület a Vénuszon, minden valószínűség szerint vulkáni működés miatt. Más jelek is arra utalnak, hogy a Vénuszon ma is aktív tűzhányó tevékenység van, egyedül a Földön és a Jupiter Io nevű holdján kívül. A vénuszi vulkánok jóval nagyobbak a földieknél.

Vénusz felszíne rendkívül forró, mintegy 750 K, ami csaknem 500 K-nel magasabb, mint amilyen az atmoszféra hiányában lenne.

Légkörének fő alkotórésze a szén-dioxid, a teljes légkör több mint 96%-a. A légkör nyomása a földiének 90-szerese.

A Vénusz mágneses tere rendkívül gyenge, amiben bizonyára szerepet játszik a nagyon lassú 243 földi napig tartó retrográd tengelyforgása.

A Vénusznak nincs holdja.