Атмосфера Венери до 50 км від поверхні залишається близькою до адіабатичної, а вище 50 км температурний градієнт зменшується майже вдвічі. Добові коливання температури біля поверхні складають 1 К, а на висоті 50— 80 км сягають 15—20 К.

Температура верхньої межі хмарного шару в приполярній зоні на 5—10 К вища, ніж біля екватора, що, очевидно, пов'язано зі зміною висоти розташування хмар. Присутній також парниковий ефект' значна частина сонячного випромінювання (3—4%) сягає поверхні й нагріває її, а сильна непрозорість для власного інфрачервоного випромінювання щільної вуглекислої атмосфери з домішкою водяної пари перешкоджає остиганню поверхні.

На Венері спостерігається висока грозова активність. Інтенсивність електричних розрядів виявилася в багато разів вищою, ніж на Землі. Очевидно, поблизу поверхні Венери виникають електричні поля з напруженістю в сотні кВ/м. Можливо, утворенню високої грозової активності сприяють діючі на поверхні Венери вулкани.

Одночасно з радянськими АМС проходила робота американського проекту «Піонер-Венера». що містив у собі супутник і чотири атмосферні зонди. На поверхню Венери в чотирьох різних точках здійснили посадку один великий і три малі зонди (великий і один малий на денний бік, 2 інші малі — на нічну поверхню). Завданням експерименту було дослідження структури, хімічного складу, оптичних властивостей і теплового режиму атмосфери, властивостей хмар. Були також проведені вимірювання нейтрального й іонного складу верхньої атмосфери, плазмові й магнітні вимірювання, досліджений рельєф значної частини планети.

У 1982 р. за допомогою АМС «Венера-13» і «Венера-14» були вперше отримані кольорові панорами поверхні планети. Спускні апарати провели буравления грунту (при температурі 4700°С і тиску біля поверхні 93,5 * 105 Па). Розпечений грунт, добутий буровою установкою, транспортувався складною системою трубопроводів усередину міцного корпуса спускного апарата, де був проведений його хімічний аналіз. Аналіз дозволив визначити вміст у грунті оксидів магнію, алюмінію, силіцію, феруму, калію, кальцію, титану й магнію. Уперше вимірялися електропровідність і механічна міцність грунту, а також був виконаний найпростіший сейсмічний експеримент. До програми атмосферних вимірювань входило вимірювання вмісту інертних газів — аргону, неону, криптону, ксенону — і більшості їхніх ізотопів, що дозволило б зрозуміти процес формування атмосфери Венери.

У 1983 р. за допомогою АМС «Венера-15» і «Венера-16» були вперше отримані радіолокаційні зображення північної приполярної області Венери. На зображеннях добре видно кратери, пасма, височини, великі розлами, гірські хребти.

У 1984 р. з інтервалом у 6 діб в СРСР були запущена ідентичні АМС «Ве-га-1» і «Вега-2», обладнані спускними апаратами. Метою запуску було вивчення комети Галлея пролітними апаратами з відстані близько 10 тис. км. У 1985 р. вперше в атмосфері Венери аеростатні зонди (діаметром 3,4 м) наповнили гелієм оболонки. Програма АМС серії «Вега» дозволила вперше здійснити унікальний експеримент щодо прямого вимірювання швидкості вітру біля верхньої частини венеріанського хмарного покриву.

Що ж вдалося довідатися про таємничу планету, завжди приховану жовто-сірчистими хмарами? З'ясувалося, що Венера молодша за Землю, тому вона являє наочний приклад розвитку нашої планети. Процеси, що проходять у надрах Венери, колись проходили і на Землі. Очевидно, ми довідалися й про те, що на найближчій до нас планеті занадто суворі атмосферні умови, тому вона не пристосована для життя на ній не тільки людини, а навіть мікроорганізмів.