Mars jest czwartą planetą od Słońca w Układzie Słonecznym. Znana była już w starożytności i nazwę swoją zawdzięcza rzymskiemu bogowi wojny. Na podstawie dawnych obserwacji teleskopowych uważano, że na Marsie istnieją rejony wegetatywne. Jednak sondy Mariner 4 i 9 oraz sondy Viking zaprzeczyły wszystkiemu, ukazując pustynny krajobraz planety. Obszary czasowo zmieniające kolor, które dawniej uważano za zmianę roślinności w porach roku, okazały się pyłkami utlenionego żelaza przenoszonego przez wiatry. Dowodów życia nie znaleziono też w przywiezionych próbkach gleby.
Najwidoczniejszą cechą Marsa są czapy lodowe. Łatwe do zaobserwowania latem. Okresowo zanikają latem i na powrót pojawiają się zimą. Składają się z wody i dwutlenku węgla "suchego lodu". Dostrzegalne są też ogromne burze pyłowe. Szczególnie w czasie Marsjańskich lat, mogą objąć nawet pół planety. Jest jedną z pięciu planet widocznych gołym okiem. W czasie obserwacji wydaje się rdzawo-czerwony przez co często nazywany jest Czerwoną Planetą. Postrzegany odcień wynika stąd, że powierzchnia planety jest pokryta tlenkami żelaza. Średnia odległość od Słońca wynosi 227 936 637 km Mars jest o połowę mniejsza od Ziemi, jego powierzchnia stanowi 1/5powierzni ziemskiej, a masa 1/10 masy ziemskiej. Średnica równikowa wynosi 6 804,9 km, natomiast średnica biegunowa 6 754,8 km. Doba na Marsie trwa prawie tyle co na naszej planecie- liczy 24 godziny, 36minut i 35 sekund. Za to rok marsjański jest ok. dwa razy dłuższy niż nasz- ma 687 dni. Duże wahania temperatury wciągu doby (w dzień sięga niemal 30C, natomiast w nocy spada do -90C (na biegunach nawet do -135C)) spowodowane są odległością od Słońca (w takiej samej jednostce czasu na powierzchnię Marsa pada tylko 40% energii słonecznej, docierającej do powierzchni Ziemi), ale także braku dużych zbiorników wodnych i gęstej atmosfery. Czerwona Planeta porusza się wokół Słońca po prawie kołowej orbicie (o mimośrodzie 0,09), w odległości przewyższającej 1,5 razy odległość Ziemi od Słońca, ze średnią prędkością około 24 km/s.
Najbardziej prawdopodobna teoria na temat budowy wnętrza globu marsjańskiego wskazuje na istnienie jądra zbudowanego z żelaza i niklu o promieniu około 1700 km, otoczonego grubym skalistym płaszczem. Przykryty jest stosunkowo cienką, grubości około 30 km, skorupą, na której spoczywa warstwa regolitu i pyłu bogatego w tlenki żelaza. Temperatura powierzchni planety zmienia się od około 170 do około 300 kelwinów.
Atmosfera Marsa jest obecnie znacznie cieńsza i rzadsza niż atmosfera Ziemi. Składa się głównie z dwutlenku węgla (95%) oraz azotu (2,7%), argonu (1,6%), tlenu (0,15%) oraz śladowych ilości tlenku węgla, pary wodnej, neonu, kryptonu i ksenonu. Na wysokości około 15 km nad powierzchnią mogą tworzyć się chmury złożone z kryształków suchego lodu, a także lodu wodnego. Bliżej powierzchni powstają żółte obłoki pyłowe, unoszone do wysokości kilku kilometrów podczas częstych burz piaskowych. Stosunkowo duże różnice temperatury powierzchni Marsa powodują powstawanie wiatrów, których prędkość dochodzić nawet do 300 km/h. Średnie ciśnienie atmosferyczne waha się w granicach 750 paskali, przy powierzchni Marsa jest ona ok. 100 razy mniejsze niż na Ziemi. Ogromne systemy wyschniętych rzek wskazują, że na Marsie kiedyś musiały być duże ilości wody. Ale teraz planeta wydaje się sucha i bez życia.
Na Marsie nie występuje globalne (dipolowe) pole magnetyczne podobne do ziemskiego. Planeta posiada natomiast słabe pole magnetyczne o lokalnym charakterze. Obserwacje dokonane przez sondę Mars Global Surveyor wykazały, że w skorupie planety znajdują się na przemian położone pasma o przeciwnej biegunowości magnetycznej, o szerokości przeważnie ok. 160 km i długości ok. 1000 km. Podobne struktury można znaleźć na dnie ziemskich oceanów. Istnienie pasm jest dowodem występowania w przeszłości ruchów tektonicznych płyt, a to jest przesłanką świadczącą o tym, że w przeszłości na Marsie istniało takie pole magnetyczne, generowane ruchem płynnego jądra. Obecnie brak globalnego pola magnetycznego wskazuje iż jądro Marsa nie może mieć płynnej postaci.
Ukształtowanie pokrytego licznymi kraterami uderzeniowymi Marsa jest bardzo urozmaicone: rozległe równiny, łańcuchy wysokich gór, olbrzymie doliny, wygasłe wulkany, uskoki i szczeliny, struktury przypominające wyschnięte koryta rzek, jasne czapy polarne. Topografia marsjańska uderza nas swoją dwoistość. Na północy znajdują się równiny wyrównane przez wylewy lawy. Kontrastują one z regionami górskimi na południu, podziurawionymi i pełnymi kraterów pozostałych po dawnych uderzeniach. W rezultacie na powierzchni Marsa widzianej z Ziemi można wyróżnić dwa rodzaje powierzchni. Pierwsze, te jaśniejsze to równiny pokryte pyłem i piaskiem bogatym w czerwonawe tlenki żelaza były kiedyś uważane za marsjańskie "kontynenty", czego świadectwem są nazwy tych struktur - Arabia Terra (Ziemia Arabska), Amazonis Planitia (Równina Amazońska).Drugi wyróżniane zabarwienie jest ciemniejsze,a obszary w tym odcieniu uważano za morza, stąd też ich nazwy takie, jak Mare Erythraeum (Morze Erytrejskie), Mare Sirenum (Morze Syren) i Aurorae Sinus (Zatoka Zórz). Największa ciemna powierzchnia widziana z Ziemi zyskała nazwę Sytris Major (Wielka Syrta). Czapy polarne Marsa zawierają zamarzniętą wodę i dwutlenek węgla. Ich wygląd zmienia się wraz z porami roku - latem dwutlenek węgla paruje, odkrywając powierzchnię skał i formuje się z powrotem zimą. Najwyższym wzniesieniem Układu Słonecznego jest znajdujący się na Marsie, gigantyczny wulkan Olympus Mons o wysokości 27 km, średnicy podstawy około 500 km i średnicy szczytowego krateru około 60 km. Wraz z kilkoma innymi dużymi wulkanami zajmuje on rozległy wyżynny obszar nazywany Tharsis. Na Marsie, nieco na południe od równika i równolegle do niego, znajduje się również największy w Układzie Słonecznym system kanionów - Valles Marineris, który swoją nazwę zawdzięcza swojemu odkrywcy Marinerisowi 9.
Wokół Marsa krążą dwa księżyce odkryte w 1877 r. przez Asapha Halla. Noszą nazwy: Fobos (Groza) i Dejmos (Strach), pochodzą od imion synów mitycznego boga wojny, Aresa (greckiego odpowiednika Marsa). Obiegają one planetę po prawie kołowych orbitach położonych w płaszczyźnie jej równika w średnich odległościach od środka wynoszących, odpowiednio, 9,4 tys. km i 23,5 tys. km, czyli zaledwie 2,7 i 6,9 promienia Marsa. Ta bliskość macierzystej planety powoduje, że Fobos okrąża Marsa w ciągu 7 godz. 39 min. (a zatem trzy razy na dobę), a okres obiegu Dejmosa wynosi 30 godz. 18 min. Obracają się one w ten sposób, że - podobnie jak ziemski Księżyc - pozostają zwrócone do Marsa tą samą stroną. Oba księżyce są nieregularnymi bryłami o rozmiarach 27 x 21 x 19 km (Fobos) i 15 x 12 x 11 km (Dejmos) i średnich gęstościach, odpowiednio, 2,0 i 1,7 g/cm3. Ich pokryte kraterami uderzeniowymi powierzchnie odbijają tylko 6% padającego na nie promieniowania słonecznego. prawdopodobnie księżyce te to dwie planetoidy przechwycone przez pole grawitacyjne Marsa.