火星是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。由于地表分布的的赤铁矿，使得这颗星球看起来呈红色，应此被称为火星。

　　火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水体。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。

　　与地球相比，地质活动不活跃，地表地貌大部份于远古较活跃的时期形成，有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系最高的山奥林帕斯山和最大的峡谷水手号峡谷。

　　火星另一个独特的地形特征是南北半球有明显差别。南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原。火星两极皆有主要以水和冰组成的极冠，而且上面覆盖的干冰会随季节消长。

　　火星到地球的距离随两者的相对位置而变化。最近距离约为5500万公里，最远距离则超过4亿公里。两者之间的近距离接触大约每15年出现一次。

　　火星上的一年有687个地球日。由于火星绕太阳公转的椭圆轨道比地球椭圆轨道要扁，导致火星南北半球的四季差异比地球上更为显著，四季长度的差异也比地球上更大。火星上北半球的春季比秋季长1/3左右。

　　火星上的平均温度大约为-55℃。冬天的最低气温可以达到-133℃，夏日的白天却能达到27℃。

　　火星的大气密度只有地球的大约1%。在火星的早期，它与地球十分相似。像地球一样，火星上几乎所有的二氧化碳都被转化为含碳的岩石。但由于缺少地球的板块运动，火星无法使二氧化碳再次循环到它的大气中，从而无法产生意义重大的温室效应。因此，即使把它拉到与地球距太阳同等距离的位置，火星表面的温度仍比地球上的冷得多。

　　火星大气主要是由二氧化碳（95.3%）加上氮气（2.7%）、氩气（1.6%）、微量的氧气（0.15%）和水汽（0.03%）组成的。火星表面的平均大气压强仅为大约7毫巴（比地球上的1%还小）。在这样的低气压下，水无法以液态存在，而冰倒是很多，如两极冰冠就包含大量的冰。

　　美国宇航局发布的报告称，火星南极冰冠的冰假如全部融化，可覆盖整个星球达11米深。另外，地下的水冰永冻土可由极区延伸至纬度约60°的地方。