Воздушная оболочка Марса разрежена по сравнению с атмосферой Земли. Атмосфере Красной планеты присущ химический состав, похожий на состав венерианской атмосферы: 95% ее составляет углекислый газ, азот и аргон занимают 4%, а кислород – менее 1%. Сейчас марсианский климат сухой и умеренно холодный.

В теплое время марсианского года воздух может прогреваться даже до +20 градусов. Однако среднегодовая температура воздуха не превышает -40 С, а поверхность планеты всегда скована вечной мерзлотой. Нынешний климат Марса можно считать довольно теплым для этой планеты. Раньше здесь было еще холоднее. Сейчас зимняя полярная шапка появляется попеременно вокруг одного из полюсов, а около миллиона лет назад она не исчезала с обоих полюсов и занимала более обширную площадь – примерно до 30-х широт. Причем эти шапки представляли собой не лед (поскольку воды на Марсе немного), а рыхлый снег. Однако обледеневшая вода может находиться в виде прослойки между промерзшими верхними слоями Марса. Поскольку из-за разреженной атмосферы температура воздуха характеризуется значительными перепадами, то над планетой часты сильные по земным меркам ветры – до 100 м/сек. Они поднимают пыль, которая веками оседала на планету, и рождают колоссальные пылевые бури и смерчи. В целом, климат Марса можно назвать сравнительно близким к земному. Поэтому именно Марс всегда привлекал повышенное внимание исследователей всех рангов, надеющихся найти на нем следы условий для жизни и даже цивилизации.