Mặc dù có ít khả năng tồn tại sự sống gần bề mặt Sao Kim, nhưng những cao độ trên khoảng 50 km kể từ bề mặt có một nhiệt độ nằm trong khoảng mà nước vẫn có thể tồn tại dưới dạng lỏng, và do đó vẫn có một vài ý kiến ủng hộ khả năng đó trong bầu khí quyển của Sao Kim.[6][7]

Trong bản phân tích dữ liệu phi vụ từ Venera, những phi vụ Pioneer Venus và Magellan, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng carbonyl sulfide, hydro sulfua và lưu huỳnh điôxit đều cùng nhau hiện diện trong thượng tầng khí quyển. Venera cũng phát hiện được một lượng lớn clo độc hại ngay bên dưới lớp mây của Sao Kim.[8] Carbonyl sulfide rất khó để có thể sản xuất theo phương pháp vô cơ,[7] nhưng nó có thể được sản sinh ra bởi hoạt động của núi lửa.[9] Axit sulfuric được sản xuất ra trong thượng tầng khí quyển bằng các hoạt động quang hóa học của Mặt trời đối với cacbon điôxít, lưu huỳnh điôxit và nước bốc hơi.[10]

Sự bức xạ mặt trời thu hẹp khu vực khí quyển có thể tồn tại sự sống được vào khoảng cao độ từ 51 km (65 °C) và 62 km (−20 °C), bên trong các đám mây axit.[3] Đã có những suy đoán rằng những đám mây trong khí quyển Sao Kim chứa các chất hóa học có thể bắt đầu các dạng hoạt động sinh học.[11][12] Đã có suy đoán rằng bất cứ vi sinh vật giả thiết này sống trong bầu khí quyển, nếu có, có thể sử dụng tia tử ngoại (UV) do Mặt trời tỏa ra làm nguồn năng lượng, và đó có thể là một lời giải thích cho những vạch tối quan sát được trên các bức ảnh UV chụp Sao Kim.[13][14]