Rotação
Um dia marciano é chamado sol, e é um pouco mais longo que um dia terrestre. Marte gira em 24 horas e 37 minutos. Ele gira sobre um eixo inclinado, assim como a Terra gira, portanto tem quatro estações diferentes. De todos os planetas do Sistema Solar, as estações de Marte são as mais parecidas com a Terra, devido à sua inclinação axial semelhante. A duração das estações marcianas é quase o dobro da da Terra, pois a maior distância de Marte do Sol faz com que o ano marciano tenha quase dois anos terrestres.
As temperaturas de superfície marciana variam de -143 °C (-225 °F) (nas calotas polares de inverno) a altas de até 35 °C (no verão equatorial). A grande variação de temperaturas é devida principalmente à fina atmosfera que não pode armazenar muito calor solar. O planeta também está 1,52 vezes mais distante do Sol que a Terra, resultando em apenas 43% da quantidade de luz solar.
Água
Um relatório de 2015 diz que as manchas escuras marcianas na superfície foram afetadas pela água.
A água líquida não pode existir na superfície de Marte devido a sua baixa pressão atmosférica (não há ar suficiente para mantê-la dentro), exceto nas elevações mais baixas por curtos períodos. As duas calotas polares de gelo parecem ser feitas em grande parte de água congelada. A quantidade de gelo na calota polar do sul, se derretida, seria suficiente para cobrir toda a superfície do planeta a 11 metros de profundidade. Um manto permafrost se estende desde o pólo até latitudes de cerca de 60°.
As evidências geológicas coletadas por missões não tripuladas sugerem que Marte já teve muita água líquida em sua superfície. Em 2005, os dados do radar revelaram a presença de grandes quantidades de água gelada nos pólos, e nas latitudes médias. O Mars rover Spirit amostrou compostos químicos contendo moléculas de água em março de 2007. O aterrissador Phoenix encontrou gelo de água em solo marciano raso em julho de 2008. As tempestades de terra vistas em Marte sugerem fortemente que a água líquida em algum momento existiu na superfície do planeta. Enormes áreas de solo foram raspadas e erodidas.
Bonés polares
Marte tem duas calotas polares permanentes. Durante o inverno de um pólo, ele fica na escuridão contínua, arrefecendo a superfície e causando a deposição de 25-30% da atmosfera em placas de gelo de CO2 (gelo seco). Quando os postes são novamente expostos à luz solar, o CO2 congelado sublima (transforma-se em vapor), criando ventos enormes que varrem os postes tão rápido quanto 400 km/h. A cada estação, isto move grandes quantidades de poeira e vapor de água, dando origem a geadas semelhantes às da Terra e grandes nuvens de cirros e tempestades de poeira. Nuvens de gelo-água foram fotografadas pelo Rover Opportunity em 2004.
As calotas polares em ambos os pólos consistem principalmente de gelo de água.
Atmosfera
Marte tem uma atmosfera muito fina com quase nenhum oxigênio (é principalmente dióxido de carbono). Como existe uma atmosfera, por mais fina que seja, o céu muda de cor quando o sol nasce e se põe. A poeira na atmosfera marciana faz com que o pôr-do-sol marciano se torne um pouco azul. A atmosfera de Marte é muito fina para proteger Marte de meteoros, razão pela qual Marte tem tantas crateras.
Crateras de meteorito
Após a formação dos planetas, todos experimentaram o "Bombardeamento Pesado Tarde". Cerca de 60% da superfície de Marte mostra um registro de impactos daquela época. Grande parte da superfície restante está provavelmente sobre as imensas bacias de impacto causadas por esses eventos. Há evidências de uma enorme bacia de impacto no hemisfério norte de Marte, abrangendo 10.600 por 8.500 km, ou aproximadamente quatro vezes maior do que a maior bacia de impacto já descoberta. Esta teoria sugere que Marte foi atingida por um corpo do tamanho de Plutão há cerca de quatro bilhões de anos. Pensa-se que este evento seja a causa da diferença entre os hemisférios marcianos. Ele tornou a bacia Boreal lisa que cobre 40% do planeta.
Alguns meteoritos atingem Marte com tanta força que alguns pedaços de Marte foram voar para o espaço - até mesmo para a Terra! Às vezes são encontradas rochas na Terra que têm produtos químicos que são exatamente como os das rochas marcianas. Essas rochas também parecem ter caído muito rapidamente através da atmosfera, portanto é razoável pensar que elas vieram de Marte.
Geografia
Marte é o lar da montanha mais alta conhecida do Sistema Solar, Olympus Mons. O Olympus Mons tem cerca de 17 milhas (ou 27 quilômetros) de altura. Esta é mais de três vezes a altura da montanha mais alta da Terra, o Monte Everest. É também o lar de Valles Marineris, o terceiro maior sistema de fendas (canyon) do Sistema Solar, com 4.000 km de comprimento.