在性质上，火星与地球一样，都是太阳系中一颗围绕太阳周期性运行的行星。
火星与地球一样，也是一颗岩石星球。但与地球相比，火星离太阳相对较远，也比地球小。火星直径约是地球的一半，体积为地球的15%，质量只有地球的11%，表面积相当于地球陆地面积。
火星上也有大气层，但比地球上的稀疏得多。大气成分以二氧化碳为主，只有极微量的水蒸气，大气密度只有地球的大约1%。
火星表面温度低，表面平均温度零下55℃，最高温度27℃，最低温度-133℃。
火星表面覆盖着厚厚一层红色的土壤，其中含有丰富的氧化铁，所以呈铁锈红色。
火星表面没有水，非常干燥，经常沙尘悬浮空中，每年常有尘暴发生。
火星上也有四季变化，每个季节长度大约为地球上的两倍。火星两极地区存在白色的极冠，如同地球两极的冰盖一样。其成分是冻结的二氧化碳，也就是干冰。在冬季时，极冠会扩大，夏季时会缩小。
火星上有许多纵横交错的沟壑，与地球上的河流冲刷的痕迹非常相似，被认为是远古时期有大量水存在的证据。