Sao Kim là hành tinh nóng nhất trong hệ mặt trời, với nhiệt độ bề mặt trung bình là 872 độ F. Nhiệt độ trung bình của toàn hành tinh là 864 độ F. Lý do cho nhiệt độ cao không phải của nó gần mặt trời, nhưng bầu khí quyển nặng của nó bao gồm chủ yếu là carbon dioxide.
Nhiệt độ trên sao Kim rất đồng đều, không chỉ do bầu khí quyển dày đặc của nó mà còn do độ nghiêng trục tối thiểu của nó là 3,36 độ, trái ngược với độ nghiêng 23,4 độ của Trái đất, điều này tạo ra sự thay đổi đáng kể theo mùa về nhiệt độ trung bình. Các nhà khoa học tin rằng bầu khí quyển của sao Kim đã từng giống như của Trái đất, nhưng hiệu ứng nhà kính đã biến nó thành như ngày nay. Đây là lý do tại sao nó nhận được rất nhiều sự quan tâm của những người nghiên cứu về biến đổi khí hậu.