不像水星陨石坑遍布,火星多了更多样的地形,有高山、平原、峡谷,但由于重力较小等因素,火星亦有很不同的地方.南北半球的地形有着强烈的对比：北方是被熔岩填平的低原,南方则是充满陨石坑的古老高地,而两者之间以明显的斜坡分隔；火山地形穿插其中,流水侵蚀而成的众多峡谷亦分布各地,南北极则有以干冰和水冰组成的极冠,风成沙丘亦广布整个星球.而除此之外,火星更有很多耐人寻味的地形景观.由以往对于火星的观察 ,让人印象最深刻的,是 可以直接由中型望远镜看到火星两极的白色极区,以及红色的表面,这意味著火星的大气并不浓厚,不像金星一样遮盖了整个表面.火星距离地球的距离,仅次于金星,因此成为不错的研究题材,利用哈伯望远镜做观测,即可拍到火星表面的影像.在探测船所拍摄的火星照片中,可以看到火星表面有如运河一般的痕迹 ,左边的照片,为火星中纬度的地区,可以很清楚的看到地表的刻痕.因此在早期的研究中,一度以为火星正面临著前所未有的干旱时期,因此智慧生物火星人在表面建构了网状的输水网 ,将极区的水运往低纬地区灌溉,不过这个说法已经被推翻了.经由更精确的照片资料显示,这些火星的"运河",可能根本就没有水的存在.至目前为止(2001年),也没有发现火星上的高等生命活动.火星表面地形极富变化,北半球有占总表面积３０％的年轻低洼平原,南半球是遍布陨石坑的古老高地,因此是个北低南高的不对称结构.在火星的南北两极 ,有水冰及干冰堆积而成的巨大极冠.火星表面的极冠大部份为干冰所构成的,在夏季时,会发现极冠的干冰退缩,而冬季时极冠扩张.地表还有奥林帕斯山以及水手峡谷等大型的地形构造.奥林帕斯山为火星表面最巨大的火山 ,高达27公里,足足比地球上最高峰珠穆朗玛峰高上三倍.山脉绵延600公里,约为台湾的1.5倍长.而大型峡谷水手峡谷长超过4000公里,占火星周长的五分之一.是非常显著的大型地形.
