Mars est une planète désertique, couverte en oxyde de fer (rouille), ce qui lui donne sa couleur rouge et un surnom, "la planète rouge". La planète a une atmosphère ténue de dioxyde de carbone pour la plupart, seulement 0,6% plus épaisse que celle de la Terre. L'atmosphère de Mars a une pression similaire sur Terre à une altitude de 35 km (22 mi). La température de surface varie de -140 ° C (-220 ° F) pendant l'hiver des sommets allant jusqu'à 20 ° C (68 ° F) en été. Comme toutes les planètes sans les masses d'eau de moduler leur température, Mars connaît plus les températures extrêmes que la Terre.
Bien qu'il soit prouvé que l'eau liquide a coulé sur la surface de Mars en petites quantités dans les dernières années, il est sans doute un phénomène rare, car la plupart sublime H2 (va directement de l'état solide à gazeux) plutôt que de passer par une phase liquide. Certains microbes résistants de la Terre serait capable de survivre dans l'environnement martien, et peut-être déjà été mis en place par les rovers sur Mars qui ont été envoyés là-bas dans les dernières décennies.
Mars dispose de la plus haute montagne et volcan du système solaire, Olympus Mons (hauteur: 27 km, 16,7 km, 88 580 pi) et la plus grande crevasse dans le système solaire, Valles Marineris (4,000 km (2,500 miles) de long, à 200 km (125 km) de large et jusqu'à 7 km (4 mi) de profondeur). Comme la Lune, Mars est un mélange de la baisse des plaines recouvertes par des coulées de lave et les hauts plateaux anciens avec de nombreux cratères. Contrairement à la Lune, les plaines de lave de Mars sont les zones claires, couverts de poussière d'oxyde de fer, tandis que les montagnes sont plus sombres.
L'origine de tant Olympus Mons et Valles Marineris sont très intéressants. Olympus Mons est un volcan bouclier, comme le Mauna Kea, à Hawaï, qui est en fait la plus haute montagne de la Terre si vous mesurez à partir du fond de l'océan. Cela signifie qu'il est beaucoup plus large que haute, et les résultats de nombreuses éruptions au cours d'une longue période de temps. Mars manque de plaques tectoniques, donc un endroit chaud volcanique continue de lave pousser à travers la croûte même, ce qui conduit à des volcans de cette taille. Une partie de cette activité volcanique a eu lieu aussi récemment que deux millions d'années, basé sur l'analyse de la fréquence des cratères d'impact sur les flux de magma refroidi.
Valles Marineris est un canyon si grand qu'il s'étend sur un cinquième de l'équateur martien ensemble. Si superposée sur la Terre, Valles Marineris ne s'étendent à travers les Etats-Unis, de San Francisco à New York. Le canyon est si grand, les scientifiques ont eu de la difficulté à déterminer historiquement son origine. Au début, certains pensaient que la vallée peut avoir été sculpté par un astéroïde de la taille d'une petite planète qui raclait le sol martien mais n'a jamais eu son plein effet. Aujourd'hui, la plupart des scientifiques s'entendent pour dire l'escarpement est une caractéristique tectonique causé par l'étirement et le refroidissement de la croûte martienne due à un volcanisme sous-sol.