Радиолокационная съёмка Венеры была осуществлена с американского спутника «Пионер - Венера». Разрешение этих радио изображений порядка 30 - 50 км. По данным радиолокационного зондирования, выполненного со спутника, составлена карта, охватывающая 83% поверхности планеты, между 75° с. ш. и 63° ю. ш.

Данные о рельефе Венеры позволяют выделить на её поверхности низменности, представляющие собой впадины, холмистые равнины и горные массивы. Низменности, расположенные ниже среднего уровня планеты (6051 км) на 1 - 2,5 км, занимают 16% её поверхности. Они образуют две широкие дугообразные полосы впадин, расположенные по обе стороны экватора и соприкасающиеся своими выпуклыми частями почти по нулевому меридиану. Они имеют сглаженный рельеф и слабо насыщены кольцевыми структурами импактного происхождения, что указывает на относительную молодость рельефа.

Холмистые равнины занимают 60% поверхности. Их гипсометрический уровень не превышает 500 м от среднего уровня планеты. Они отличаются однородной отражательной способностью в радиодиапазоне. Основными формами рельефа являются гряды, холмы и западины. Поверхность равнин осложнена большим числом кратеров, диаметры которых достигают 400 - 600 км, а глубина 200 - 700 м. Относительно малая глубина вместе со следами разрушения свидетельствует об их древности. Отчётливо выраженные крупные кратеры получили наименования Лиза Мейтнер, Сапоро и Ева. Многочисленны мелкие кратеры диаметром 150 - 200 км, и глубиной в сотню - две метров. Наличие на поверхности холмистых равнин большого числа сильно разрушенных древних кратеров даёт основания сопоставлять их с древними континентальными областями Луны и Марса. В пределах континентальных равнин практически нет крупных щитовых вулканов. Исключением может быть гора Хатор, однако её вулканическая природа ещё строго не установлена.

Возвышенные районы охватывают 24% поверхности, образуя четыре изолированных горных страны: Земля Иштар, Земля Афродиты и области Бета и Альфа.

Земля Иштар представляет собой плато, осложненное горными сооружениями. Его высота 3 - 7 км над средним уровнем планеты. Плато имеет форму широкого овала, вытянутого в широтном направлении на 2000 км. От смежных равнин оно отделено крупными уступами. Относительно выровненный участок в пределах Земли Иштар получил название плато Лакшми. Плато обрамлено горами Акны, Фрейн и Максвелла. В горах зарегистрирована высшая точка планеты, возвышающаяся на 11,8 км над средним уровнем и на 9 км над примыкающей к горам местностью. На восточном склоне гор Максвелла расположен кратер диаметром 100 км и глубиной 1 км. Для него предполагается вулканическое происхождение. Земля Афродиты имеет форму ориентированного овала протяженностью 1500 км. Её вершины поднимаются на высоту до 9 км над средним уровнем планеты. По радиоастрономическим наблюдениям в пределах Земли Афродиты выделены округлые поднятия. Их поперечник составляет 700 км при высоте над окружающей местностью 6 - 8 км.

Область Бета представляет собой меридианально ориентированное поднятие высотой 5 - 6 км над средним уровнем, увенчанное двумя крупными щитовыми вулканами - горами Реи и Тлейи. Один из вулканов имеет относительную высоту 5 км, а в поперечнике 700 км. На его вершине находится кальдера диаметром около 90 км. Этот вулкан по своим размерам превышает величайший вулкан Марса - Олимп, однако уступает ему в высоте. Было высказано предположение, что венерианские вулканы не могут быть слишком высокими из-за большего, чем на Марсе, значения силы тяжести на планете. Кроме того, на Венере должно происходить активное разрушение рельефа под действием химического выветривания из-за высокого содержания в атмосфере кислот и других активных компонентов.

Область Альфа представляет собой поднятие высотой 1800 км над средним уровнем планеты. Оно отличается значительной изрезанностью в связи с развитием субпараллельных разломов.

Судить о тектонической природе возвышенных областей Венеры следует с учётом молодости и значительной расчленённости развитого в их пределах рельефа, отсутствие древних крупных разрушенных кратеров импактного происхождения, приуроченности к ним всех наиболее крупных щитовых вулканов, явной связи с рифтогенными структурами. Всё это дает полное основание для сопоставления возвышенных областей Венеры с тектовулканическими поднятиями Фарсида и Элизий на Марсе.

В центральной части прослеживается целый ряд трещин, образующих рифтовую систему, имеющую, возможно, глобальный характер. В плане рифтовая система по данным Никишина напоминает огромный треугольник, ориентированный с востока на запад, основание которого расположено южнее поднятия Бета. В широтном направлении рифтовая система Венеры протягивается вдоль поднятия Афродиты на расстояние свыше 20 000 км.

Несмотря на развитие рифтовой системы можно предположить, что в целом по сравнению с Землёй и Марсом количество разрывных нарушений на Венере может быть меньше. Из-за медленного вращения планеты и малых значений сил Кориолиса на ней, по-видимому, не так интенсивно развита система планетарной трещиноватости.

Об основных этапах тектонической эволюции можно судить исходя из особенностей структуры поверхности Венеры с учетом данных сравнительной планетологии. Первоначально возникла древняя кора континентального типа, испытавшая интенсивную метеоритную бомбардировку. По аналогии с Луной, этот процесс завершился примерно на рубеже 4 млрд. лет. Позднее образовались впадины, выполненные базальтами так же, как и на других планетах земной группы. Наиболее молодыми тектоническими элементами являются тектоно-вулканические поднятия, увенчанные, как и на Марсе, гигантскими щитовыми вулканами.

Определение состава пород Венеры стало возможным после посадок на её поверхность спускаемых аппаратов со станций серии «Венера», на которых были установлены гамма спектрографы. Они проводили анализы содержания в грунте естественных радиоактивных элементов: урана, тория, и изотопа калия. Тип породы в месте посадки спускаемых аппаратов АМС «Венера - 8» по содержанию радиоактивных элементов оказался близким к земным гранитам, в районах посадки «Венера - 9» и «Венера - 10» - к базальтам. Спускаемым аппаратом станции «Венера - 10» была определена плотность грунта с помощью радиоактивного плотномера. Она оказалась 2.7 г/см 3, что полностью подтвердило данные радиолокации.

Просмотр последних панорам планеты и результаты химических анализов пород позволили прийти к заключению, что 70% её поверхности сложены древнейшими базальтами, аналоги которых на Земле образуются на глубине 60 - 80 км. Предварительные данные химического анализа пород указывают на то, что в районе посадки станции «Венера - 13» залегает порода, претерпевшая химическое выветривание и отвечающая по составу лейцитовому базальту. Этот тип глубинных базальтовых пород с высоким содержанием камня и магния встречается на Земле редко. А порода, изученная в районе посадки «Венеры - 14» и представляющая собой толеитовый базальт, на Земле широко распространена.