质量6.421×1023kg赤道半径3397.2km平均密度394gm/cm3平均日距227940000km自转周期24.6229小时公转周期686.98天赤道地表重力3.72m/sec2赤道逃逸速度5.02km/sec最低地表温度-140℃平均地表温度-63℃最高地表温度20℃大气压力0.007千帕大气组成二氧化碳95.32%氮2.7%氩1.5%氧0.13%一氧化碳0.07%水0.03%其他0.000291%
火星是地球的近邻。它与地球有许多相同的特征。它们都有卫星，都有移动的沙丘、大风扬起的沙尘暴，南北两极都有白色的冰冠，只不过火星的冰冠是由干冰组成的。火星每24小时37分自转一周，它的自转轴倾角是25度，与地球相差无几。火星上有明显的四季变化，这是它与地球最主要的相似之处。但除此之外，火星与地球相差就很大了。
火星表面是一个荒凉的世界，空气中二氧化碳占了95%。浓厚的二氧化碳大气造成了金星上的高温，但在火星上情况却正好相反。火星大气十分稀薄，密度还不到地球大气的1%，因而根本无法保存热量。这导致火星表面温度极低，很少超过0℃，在夜晚，最低温度则可达到-123℃。
火星被称为红色的行星，这是因为它表面布满了氧化物，因而呈现出铁锈红色。火星表面的大部分地区都是含有大量的红色氧化物的大沙漠，还有赭色的砾石地和凝固的熔岩流。火星上常常有猛烈的大风，大风扬起沙尘能形成可以覆盖火星全球的特大型沙尘暴。每次沙尘暴可持续数个星期。
火星两极的冰冠和火星大气中含有水分。从火星表面获得的探测数据证明，在远古时期，火星曾经有过液态的水，而且水量特别大。这些水在火星表面汇集成一个个大型湖泊，甚至是海洋。现在我们在火星表面可以看到的众多纵横交错的河床，可能就是当时经水流冲刷而成的。此外火星表面的许多水滴型“岛屿”也在向我们暗示这一点。
火星表面有一条巨大的“水手谷”。这是一个长约4000千米的巨大峡谷，它是在远古时期的洪水和火山活动的共同作用下形成的。火星上的巨大火山——奥林匹斯山高约2.7万千米，是地球最高峰珠穆朗玛峰高度的3倍。它是太阳系中最高的山峰。火星有两个微小的卫星，直径都不到80千米，看起来更像是被俘获的小行星。
一直以来火星都以它与地球的相似而被认为有存在外星生命的可能。近期的科学研究表明，目前还不能证明火星上存在生命，相反，越来越多的迹象表明火星更像是一个荒芜死寂的世界。尽管如此，某些证据仍然向我们指出火星上可能曾经存在过生命。例如，对在南极洲找到的一块来自火星的陨石的分析表明，这块石头中存在着一些类似细菌化石的管状结构。所有这些都继续使人们对火星生命是否存在保持极大的兴趣。
知识链接：火星到地球的距离
最近距离约为5500万千米，最远距离则超过4亿千米。两者之间的近距离接触大约每15年出现一次。1988年火星和地球的距离曾经达到约5880万千米，而在2018年两者之间的距离将达到5760万千米。但在2011年的8月27日，火星与地球的距离将仅为约5576万千米，是6万年来最近的一次。
不过据天文学家推算，在从公元1600年到2400年这800年间，火星与地球的今年最近距离只能排在第三位。根据推算结果，到2366年9月2日，两者之间的距离将为约5571万千米。而到2287年8月28日，两者将更为接近，距离为约5569万千米。
一般来说，火星和地球距离近的年份是最适合登陆火星和在地面对火星进行观测的时机。