火星上大气的主要成分是二氧化碳。表面温度在赤道上白昼可达28度，夜间降至-132度。表面有岩石、火山和沙漠，还有纵横交叉的河床，但没有水。“海盗”号等探测器曾着陆火星，没有发现生命的迹象。

火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水体（2015年9月28日，美国宇航局公布火星上有少量的水）。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠会随着季节消长。