Марс — четвертая по расстоянию от Солнца планета Солнечной системы. На звездном небе он выглядит как немерцающая точка красного цвета, которая время от времени значительно превосходит по блеску звезды первой величины. Марс периодически подходит к Земле на расстояние до 57 млн. км, значительно ближе, чем любая из больших планет, кроме Венеры.
По основным физическим характеристикам Марс относится к планетам земной группы. По диаметру он почти вдвое меньше Земли и Венеры. Планета окутана газовой оболочкой — атмосферой, которая имеет меньшую плотность, чем земная. Даже в глубоких впадинах Марса, где давление атмосферы наибольшее, оно приблизительно в 100 раз меньше, чем у поверхности Земли, а на уровне марсианских горных вершин — в 500—1000 раз меньше. Тем не менее в атмосфере Марса наблюдаются облака и постоянно присутствует более или менее плотная дымка из мелких частиц пыли и кристалликов льда. Марсианское небо в ясную погоду имеет розоватый цвет, что объясняется рассеянием солнечного света на пылинках и подсветкой дымки оранжевой поверхностью планеты.
По химическому составу марсианская атмосфера отличается от земной и содержит 95,3% углекислого газа с примесью 2,7% азота, 1,6% аргона, 0,07% окиси углерода, всего лишь 0,13% кислорбда и приблизительно 0,03% водяного пара (содержание которого изменяется), а также примеси неона, криптона и ксенона. При отсутствии облаков газовая оболочка Марса значительно прозрачнее, чем земная, в том числе и для ультрафиолетовых лучей, опасных для живых организмов.
Солнечные сутки на Марсе длятся 24 часа 39 минут 35 секунд. Марсианский год — 686,9 дней. Наиболее высокая температура поверхности (290 К) достигается в так называемой подсолнечной точке. Наиболее низкая температура поверхности — в полярных районах, где в зимний сезон она держится на отметке около 150 К. Полученные из наблюдений сведения о температуре явились ключом к объяснению природы полярных шапок, которые при наблюдениях в телескоп видны как светлые, почти белые пятна возле полюсов планеты. Когда в северном полушарии Марса наступает лето, северная полярная шапка быстро уменьшается, но в это время растет другая — возле южного полюса, где наступает зима. По современным данным, обе полярные шапки Марса состоят из твердой двуокиси углерода, т. е. сухого льда, который образуется при замерзании углекислого газа, входящего в состав марсианской атмосферы, и из водяного льда с примесью минеральной пыли.
В 1975 г. была составлена карта марсианского рельефа. В исследованных образцах грунта обнаружено содержание окислов кремния и железа. Содержание серы (вероятно, в виде сульфатов) в десятки раз больше, чем в земной коре. На снимках Марса найдены следы как ударно-метеорити ой, так и вулканической активности, а также следы движений, поднятий и растрескиваний марсианской коры и следы многих процессов разрушения и сглаживания рельефа поверхности, перемещения и отложения наносов. Перепад высот между высочайшими вершинами и наиболее глубокими впадинами на Марсе составляет около 20 км. На снимках поверхности Марса отчетливо видны детали, имеющие большое сходство с речными руслами на Земле. Поскольку весь комплекс информации о физических условиях на Марсе противоречит возможности существования там рек, можно предположить, что марсианские каналы могли возникнуть в результате растапливания подповерхностного водяного льда в зонах повышенного выделения внутреннего тепла планеты.