Ha un diametro di 6.780 km, cioè circa la metà di quello della Terra, dista dal Sole 228 milioni di km e ruota intorno ad esso (anno marziano) in 687 giorni terrestri; intorno al proprio asse (giorno marziano) gira in 24 ore e 37 minuti. La sua temperatura media è di -26 °C e la sua atmosfera(*), alquanto rarefatta, è composta da CO₂ e vapore acqueo.
Alla luce dei dati inviati dalle varie sonde spaziali, Marte presenta un terreno rosso, arido, ventoso e deserto mentre le calotte polari (composte di CO₂ e acqua solide) variano notevolmente di ampiezza a seconda delle stagioni. Su questo pianeta si trova la montagna più alta mai osservata nel sistema solare: il vulcano spento Olimpo, che raggiunge la quota di 25 km partendo da una base di 600 km di diametro.
Si possono individuare sul pianeta quattro stagioni come sulla Terra, poichè il suo asse di rotazione è inclinato di 24° 56’ sull'eclittica (l'asse della Terra è inclinato di 23° 30').
Le stagioni marziane, però, hanno diversa durata rispetto alle nostre: la primavera, che è la stagione più lunga, dura 200 giorni, l’estate182, l’autunno 146 e l’inverno 160 (**). Come sulla Terra le stagioni si invertono nell’emisfero australe.
Intorno a Marte ruotano due satelliti, Deimos e Phobos, scoperti nella notte dell’11 agosto 1877 dall’astronomo Asaph Hall.
Sul numero 757 de Il venerdì di Repubblica del 20-9-2002 è stata pubblicata una recensione del sito http://marsoweb.nas.nasa.gov tutto dedicato alla missione Mars Exploration Rover che dovrebbe prendere il via nel 2003. "La mappa è composta da oltre 44.000 immagini ad alta risoluzione, realizzate mettendo insieme tutti i dati disponibili sulla geografia di Marte, ...." (Claudia Di Giorgio).

(*) Comunemente si dice che i gas tendono ad occupare tutto lo spazio a loro disposizione. Ciò è vero per piccoli volumi chiusi di un solo gas. Se il volume è grande e il gas è una miscela, si ha una stratificazione secondo il peso specifico dei componenti. Nel caso delle atmosfere dei pianeti, la situazione è complicata dal gioco delle attrazioni gravitazionali: Mercurio è piccolo e vicino al sole: non ha atmosfera; Venere è grande e la sua atmosfera è quasi esclusivamente di CO₂ che ha un peso specifico relativamente grande; Marte è relativamente grande, ma è vicino a Giove: la sua atmosfera è rarefatta e composta di elementi "pesanti"; ecc. ecc.
Anche l'atmosfera terrestre (con una potenza superiore a 700 km) è stratificata (il 90% della sua massa si trova nei primi 20 km): vicino al suolo si trovano anidride carbonica, ossigeno, azoto (elementi pesanti); a 15.000 m di quota l'ossigeno è quasi assente. Oltre i 100 km c'è in pratica solo idrogeno, mentre l'elio (l'elemento più "leggero"), che pure viene continuamente prodotto per disintegrazione di rocce radioattive, non è presente che in tracce perchè viene disperso nello spazio.
Oltre i 90 km dal suolo della Terra, la densità è così piccola che le molecole di gas assumono una velocità altissima, come se la temperatura fosse di 1.500 °C. Questo fenomeno di temperatura "virtuale" è comune anche alle nubi interstellari e intergalattiche: la temperatura, misurata come velocità dei gas, può raggiungere i milioni di °C, ma la quantità di calore presente è praticamente zero poichè la densità del gas è anch'essa praticamente zero. La conseguenza è che un termometro immerso nella nube segnerebbe quasi 0 °K (-273 °C).
(**) Le stagioni, come detto, dipendono dalla inclinazione dell'asse. La loro durata però dipende dalla forma dell'orbita: più essa è "allungata" maggiore è la differenza di durata delle stagioni, poichè quando il pianeta è in afelio la sua velocità di rivoluzione è molto minore di quella in perielio.