Marte è costituito internamente da un nucleo ferroso e da un mantello con ossidi e silicati di ferro e magnesio sovrastati da una crosta rocciosa con una grande percentuale di Zolfo, responsabile della rapida solidificazione del nucleo.
Il cielo di Marte non è azzurro come quello della Terra: un astronauta che si trovasse sul pianeta vedrebbe un cielo rossastro, infatti nell'atmosfera è sospesa una polvere contenente ferro. Un sistema di "canali" sulla superficie del pianeta.
Gli esploratori robotici in missione su Marte hanno rilevato la presenza di zolfo, acidi, magnesio, ferro e cloro, tutti avvolti in un'atmosfera ricca di anidride carbonica. Questo, secondo gli scienziati, porta il Pianeta ad avere un forte odore acre.
Su Marte non piove da vari miliardi di anni, la temperatura media è inferiore a quella terrestre, ed è molto alta la variazione di temperatura tra giorno e notte: durante l'estate la temperatura superficiale delle zone equatoriali raggiunge 25 °C, mentre nella notte cade rapidamente a circa -70 °C.
Sulla superficie di Marte una volta era presente acqua allo stato liquido ma è scomparsa miliardi di anni fa. Un nuovo studio suggerisce che, oltre a essere andata dispersa nello spazio, la maggior parte dell'acqua potrebbe essere rimasta intrappolata nei minerali che si trovano nella crosta del pianeta.