Sao Kim là hành tinh duy nhất trong Hệ Mặt trời quay ngược lại so với chiều kim đồng hồ. Sao Kim quay từ Đông sang Tây, trong khi tất cả các hành tinh khác đều quay theo hướng ngược lại (từ Tây sang Đông). Hay nói cách khác, ở sao Kim, Mặt Trời mọc ở hướng Tây và lặn ở hướng Đông.
Hai nhà nghiên cứu Alexandre Coreia và Jacques Laskar thuộc trung tâm CNRS (Pháp), cho rằng có lẽ lúc ban đầu hành tinh này có trục quay rất nghiêng. Theo họ, có ít nhất hai cách giải thích sự thay đổi chiều quay này. Đầu tiên, như đa số các nhà khoa học thường nghĩ, hành tinh này đã đảo ngược trục quay 180 độ. Sự vận động hỗn độn của tầng khí quyển trên hành tinh khiến trục quay của nó nhích dần rồi đảo ngược hẳn. Giả thuyết thứ hai cho rằng do sự vận động tầng khí quyển dày đặc bên ngoài khiến cấu trúc rắn bên trong bị lôi cuốn theo, quay ngược chiều trong khi trục quay không thay đổi.