เป็นที่ชัดเจนกันแล้วว่าร่องรอยการกัดเซาะที่เกิดขึ้นบนดาวอังคาร เกิดขึ้นจากการกระทำของธารน้ำไหล และเชื่อกันว่าช่วงเวลาหนึ่งในอดีตที่ผ่านมามีของเหลวบนพื้นผิว ของเหลวที่เป็นน้ำจะไหลเคลื่อนตัวได้แต่ของเหลวอย่างอื่นจะนิ่งไม่พัดไหล ทำให้เกิดเป็นทะเลสาบขนาดใหญ่หรือกลายเป็นมหาสมุทร ซึ่งหลักฐานที่ยืนยันได้จากภาพถ่ายของยาน Mars Global Surveyor และบ่งบอกว่าร่องรอยการกัดเซาะเกิดขึ้นในช่วงสั้น ๆ โดยเกิดขึ้นมานานแล้ว อายุของการกัดเซาะที่เกิดเป็นคลอง มีอายุประมาณ 4 พันล้านปี หุบเขามาริเนอร์ (Valles Marineris) ไม่ได้เกิดจากธานน้ำไหลแต่เกิดจากเปลือกของพื้นผิวโก่ง แล้วเกิดการกะเทาะแตกเป็นแนวร่องลึก

ดาวอังคารมีชั้นบรรยากาศที่เบาบางมาก ในความเบาบางนั้นมี คาร์บอนไดออกไซด์ 95.3% รวมกับไนโตรเจน 2.7% อาร์กอน 1.6% ออกซิเจน 0.15% และน้ำ 0.03% ความดันเฉลี่ยที่ระดับพื้นผิวมีค่าเพียง 7 มิลลิบาร์ (น้อยกว่า 1% ของความดันบนโลก) มีความแตกต่างกันตามระดับความสูงโดยในจุดต่ำสุดของ Olympus Mons มีความดันประมาณ 9 มิลลิบาร์และที่ยอดมีความดันประมาณ 1 มิลลิบาร์ แต่ก็มีความหนาแน่นพอที่จะรองรับกับสภาพลมที่มีความเร็วสูง และฝุ่นพายุที่เกิดขึ้นบนดาวอังคารเป็นเวลาหลายเดือน ชั้นบรรยากาศที่เบาบางของดาวอังคารได้สร้างปรากฏการณ์ Greenhouse Effect ขึ้นแต่อุณหภูมิก็สูงขึ้นเพียง 5 K ซึ่งน้อยกว่าที่เกิดกับดาวศุกร์และโลกอีก

ขั้วน้ำแข็งบนดาวอังคาร

ดาวอังคารมีน้ำแข็งที่ถาวรทั้งสองขั้ว ซึ่งประกอบด้วยน้ำแข็งและคาร์บอนไดออกไซด์แข็ง (น้ำแข็งแห้ง) โครงสร้างของขั้วน้ำแข็งมีลักษณะเป็นชั้น และในแต่ละชั้นก็จะมีฝุ่นปะปนเข้าไปด้วย ในฤดูร้อนของซีกเหนือบนดาวอังคาร คาร์บอนไดออกไซด์จะระเหยออกจากชั้นน้ำแข็ง ส่วนขั้วน้ำแข็งทางใต้ก็จะมีขนาดที่ขยายใหญ่ขึ้น แต่ก็จะลดลงเมื่อซีกใต้ของดาวอังคารหันเข้าสู่ดวงอาทิตย์ ฤดูกาลที่เกิดขึ้นบนดาวอังคารแต่ละฤดู จะมีระยะเวลาที่ยาวนานเกิดขึ้นจากเส้นศูนย์สูตร ที่เอียงทำมุมกับระนาบการโคจร ปัจจุบันจากการสำรวจดาวอังคารด้วยกล้องอวกาศฮับเบิล แสดงให้เห็นว่าชั้นบรรยากาศของดาวอังคารมีเมฆมากขึ้น และแห้งแล้งกว่าตอนที่ยานไวกิ้ง (Viking) ลงจอดและสำรวจไว้

จากการทดลองของยานไวกิ้งเกี่ยวกับสภาพความเป็นอยู่ ของสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร ผลที่ได้ยังคลุมเคลือ แต่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่า ไม่มีสิ่งมีชีวิตใดจะทนกับสภาพจนมีชีวิตรอดบนดาวอังคารได้ การทดลองเพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารนั้นจะเกิดขึ้นเรื่อย ๆ โดยยานที่เดินทางมาสำรวจดาวอังคารในอนาคต

ในวันที่ 6 สิงหาคม ค.ศ. 1996 David Mckay ได้เปิดเผยถึงผลการพิสูจน์ก้อนหินจากดาวอังคารพบว่า มีสารประกอบทางเคมีที่เป็นสารเคมีในสิ่งมีชีวิตอยู่ในหินด้วย ทำให้หลายฝ่ายหันมาให้ความสนใจในการสำรวจหิน ที่ได้จากดาวอังคารเพราะอาจจะพบเบาะแสของสิ่งมีชีวิตตั้งแต่อดีต ที่เป็นสารเคมีปะปนอยู่ในหินก็เป็นได้

ดาวอังคารมีสัญฐานที่ไม่กลม มีสนามแม่เหล็กอ่อน ๆ ในยามค่ำคืนเราสามารถสังเกตเห็นดาวอังคารได้ด้วยตาเปล่า โดยจะมีความสว่างเปลี่ยนแปลงไปตามตำแหน่งที่สัมพันธ์กับโลก

บริวารของดาวอังคาร

ดาวอังคารมีบริวารดวงเล็ก ๆ 2 ดวง ที่โคจรใกล้กับพื้นของดาวอังคารมาก

Valles Marineris หุบเขาหรือแกรนด์แคนยอนบนดาวอังคาร