由于水星表面温度太高，它不可能像它的两个近邻金星和地球那样保留一层浓密大气，因此无论是白天还是夜晚，水星的天空都是漆黑的。在水星漆黑的天空中可以看到明亮的金星和地球。水星极其稀薄的大气主要是由从太阳风中俘获的气体组成的，其密度只有地球大气的12%。主要成份为氦(42%)、汽化钠(42%)和氧(15%)等。水星表面的岩石吸收了大量的阳光，反射率只有8%，所以水星是太阳系中最暗的行星之一。

由于水星只在黎明或白天出现，因此在地球上观测水星较为困难。这一状况直至20世纪70年代中期美国发射了“水手”号探测器才有所改变。“水手10号”发回的图片显示水星的表面与月球极其相似，上面布满了深浅不一的陨石坑。这表明水星也遭受过陨石接连不断的轰击。但水星表面也有广阔的平原，这表明水星在形成初期可能是液态的，后来逐渐冷却凝固成了一个岩石星球。曾经有一些大型的陨石险些把水星打碎，使从裂开的地壳涌出的熔岩流在水星表面到处流淌。水星表面还纵横交错地分布着一些非常长的悬崖峭壁，最高的可达三千多米。水星有一个主要由铁和镍构成的核，水星幔和壳的主要成份则是硅酸盐。它是太阳系含铁量最高的行星。

水星上没有液态的水，但1991年在其北极地区观测到一个亮斑。据推测，这个亮斑可能是由于贮存在水星表面或地下的冰反射了阳光造成的。仅管水星表面温度极高，但在其北极的一些陨坑内终年不见阳光，温度常年底于-161摄氏度。这足以使来自水星内部或宇宙空间的水份以冰的形态保存下来。