Overflaten til Mars dukket opp fra de aller første undersøkelsene ved å bruke automatiske sonder som kompleks og geologisk mangfoldig. Mens den sørlige halvkule er dekket av enorme kratere og hever seg over det topografiske referansenivået, er den nordlige halvkule knapt krateret og ligger generelt under dette nivået (som konvensjonelt tilsvarer høyden der atmosfærisk trykk er 6,1 hPa).
Den sørlige halvkule består hovedsakelig av en veldig gammel steinskorpe , krysset av mange naturlige kanaler hundrevis av km lange og noen få titalls brede; lokalt er det mulig å identifisere sletter av nyere opprinnelse.
Den nordlige halvkule har derimot vulkanske formasjoner av betydelig størrelse, med størknede lavastrømmer, tallrike skråninger og kløfter, og et generelt diversifisert og variert landskap. Hovedregionen på halvkulen, hjemmet til de store vulkanene, er Tharsis , en enorm hevelse som stiger opp til 10 km over det omkringliggende landet og som gir opphav til de fleste av de synlige overflatebruddene.
Overflatelaget på planeten består hovedsakelig av silikater og jernoksid , samt andre kjemisk reaktive forbindelser som raskt kan skade organisk materiale. Tilstedeværelsen av vannis på Mars er mye vitne til i sedimentene i polarområdene, under karbondioksidhettene og i form av permafrost , opptil 3 km dyp. Analysene av de automatiske sondene på planeten har bekreftet at planeten i lange perioder ble krysset av elver og at store vidder var nedsenket, kanskje til og med i en milliard år [1] . Analysene utført av Mars Express -sonden avslørte at isen på sørpolen, hvis den smeltes, kan dekke planetens overflate med ni meter vann. Isen på sørpolen er imidlertid ikke tilstrekkelig til å forklare de omfattende overflateerosjonene, og derfor leter forskere etter andre vannavsetninger eller andre fenomener som kan forklare dem. [2]
Den gjennomsnittlige overflatetemperaturen er omtrent 210 K (−63 ° C), og varierer med sesongen og breddegraden fra et lavpunkt på 140 K (−133 ° C) i polarområdene, om vinteren, til en høy temperatur på 300 K (27) ° C) C) i ekvatorialområdene, om sommeren.