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En même temps qu’une intense activité tectonique, Vénus a subi beaucoup de volcanisme. Les plus grandes effusions volcaniques sont les immenses champs de lave qui couvrent la plupart des plaines vallonnées. Ils ressemblent à bien des égards aux champs de coulées de lave superposées observés sur d’autres planètes, y compris la Terre, mais ils sont beaucoup plus étendus. Les coulées individuelles sont pour la plupart longues et fines, ce qui indique que les laves en éruption étaient très fluides et donc capables de s’écouler sur de longues distances sur des pentes douces. Les laves sur Terre et sur la Lune qui s’écoulent aussi facilement sont typiquement constituées de basaltes, et il est donc probable que les basaltes sont également communs dans les plaines de Vénus.

Parmi les nombreux types de caractéristiques de coulées de lave observées dans les plaines vénusiennes, aucune n’est plus remarquable que les longs canalisateurs sinueux. Ces canaux sinueux ont généralement une largeur remarquablement constante, qui peut atteindre 3 km (2 miles). Ils s’étendent généralement jusqu’à 500 km (300 miles) à travers la surface ; l’un d’entre eux a une longueur de 6 800 km (4 200 miles). Les canali ont probablement été sculptés par des laves à très faible viscosité qui ont fait éruption à des taux de décharge élevés et soutenus. Dans quelques cas, des segments de canali semblent remonter la pente, ce qui suggère que la déformation de la croûte a eu lieu après le creusement des canaux et a inversé les pentes douces de la surface pour les transformer en pentes ascendantes. D’autres caractéristiques volcaniques semblables à des canaux sur Vénus comprennent des rilles sinueuses qui peuvent être des tubes de lave effondrés, et de grandes vallées composées complexes qui résultent apparemment de déversements particulièrement massifs de lave.

En de nombreux endroits sur Vénus, les éruptions volcaniques ont construit des édifices semblables aux grands volcans d’Hawaï sur Terre ou à ceux associés à la région de Tharsis sur Mars. Le Sif Mons est un exemple d’un tel volcan ; il en existe plus de 100 autres répartis sur toute la planète. Connus sous le nom de volcans boucliers, ils atteignent des hauteurs de plusieurs kilomètres au-dessus des plaines environnantes et peuvent faire des centaines de kilomètres de diamètre à leur base. Ils sont constitués de nombreuses coulées de lave individuelles empilées les unes sur les autres selon un schéma radial. Elles se développent lorsqu’une source de lave sous la surface reste fixe et active à un endroit suffisamment longtemps pour que les matériaux volcaniques qu’elle extrude s’accumulent au-dessus d’elle en grandes quantités. Comme celles que l’on trouve dans les plaines vallonnées, les coulées constituant les volcans boucliers sont généralement très longues et fines et sont probablement composées de basalte.

Lorsqu’une source souterraine de lave est vidée de son contenu, le sol au-dessus peut s’effondrer, formant une dépression appelée caldeira. De nombreuses caldeiras volcaniques sont observées sur Vénus, aussi bien au sommet des volcans boucliers que dans les plaines de lave très répandues. Elles sont souvent de forme grossièrement circulaire et sont globalement similaires aux caldeiras observées sur Terre et sur Mars. La région sommitale de Sif Mons, par exemple, présente une caractéristique ressemblant à une caldeira de 40 à 50 km (25 à 30 miles) de diamètre.

A côté des vastes plaines de lave et des volcans boucliers massifs se trouvent de nombreux reliefs volcaniques plus petits. Un nombre énorme de petits cônes volcaniques sont répartis dans les plaines. Les dômes en forme de crêpe sont particulièrement inhabituels. Ils ont généralement un diamètre de quelques dizaines de kilomètres et une hauteur d’environ 1 km (0,6 mile) et sont remarquablement circulaires. De forme remarquablement circulaire, ils ont un sommet plat et des côtés abrupts et semblent s’être formés lorsqu’une masse de lave épaisse a été extrudée d’une cheminée centrale et s’est répandue sur une courte distance dans toutes les directions avant de se solidifier. Les laves qui ont formé ces dômes étaient manifestement beaucoup plus visqueuses que la plupart des laves de Vénus. Leur composition est inconnue, mais – compte tenu des connaissances sur les laves sur Terre – elles sont probablement beaucoup plus riches en silice que les basaltes que l’on pense prédominants ailleurs sur la planète.

Les édifices volcaniques ne sont pas uniformément répartis sur Vénus. Bien qu’ils soient communs partout, ils sont particulièrement concentrés dans la région de Beta-Atla-Themis, entre les longitudes 180° et 300° E. Cette concentration peut être la conséquence d’une large remontée active du manteau vénusien dans cette zone, qui a conduit à un flux de chaleur accru et à la formation de réservoirs magmatiques.

La sonde spatiale Venus Express a trouvé des preuves de la présence de volcans actifs sur Vénus. Une forte augmentation de la quantité de dioxyde de soufre dans l’atmosphère en 2006 pourrait provenir d’éruptions volcaniques. En 2008, un point chaud a été observé en train de naître puis de se refroidir à nouveau dans la zone de rift de Ganiki Chasma.