我国古书上将火星称为“荧惑星”，这是由于火星呈红色，荧光像火，在五行中象征着火它的亮度常有变化；而且在天空中运动，有时从西向东，有时又从东向西，情况复杂，令人迷惑，所以中国古代叫它“荧惑”，有“荧荧火光、离离乱惑”之意。
火星是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星。橘红色外表是地表的赤铁矿（氧化铁）。
一：火星基本地貌
火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布且没有稳定的液态水体（2015年9月28日，美国宇航局公布火星上有少量的水。据法新社2018年7月25日报道，欧洲航天局(ESA)的研究员称，火星上发现了第一个液态地下水湖）。
2019年10月，美国“好奇”号火星车发现火星曾存在盐水湖。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠会随着季节消长。
火星的大气密度只有地球的大约1%，非常干燥，温度低，表面平均温度零下55℃，水和二氧化碳易冻结。在火星的早期，它与地球十分相似。像地球一样，火星上几乎所有的 二氧化碳 都被转化为含碳的岩石。
火星和地球一样拥有多样的地形，有高山、平原和峡谷，火星基本上是 沙漠行星，地表沙丘 、砾石遍布。由于重力较小等因素，地形尺寸与地球相比亦有不同的地方。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，众多峡谷亦分布各地，南北极则有以干冰（固态的二氧化碳）和水冰组成的极冠，风成沙丘亦广布整个星球。
与地球相比，火星地质活动较不活跃，地表地貌大部分于远古较活跃的时期形成，有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系最高的山：奥林帕斯山和最大的峡谷：水手号峡谷。另一个地形特征是南北半球的明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原。
火星有两个天然卫星：火卫一和火卫二，形状不规则，可能是被隔离的矮小行星。
火星的火山和地球的不太一样，除了重力较小使山能长的很高之外，缺乏明显的板块运动，使火山分布是以热点为主，不像地球有火环的构造。
奥林匹斯山，在地表上的高度有27千米，是太阳系中最大的山脉。它的基座直径超过600千米，中心的火山口直径超过80千米，并由一座高达6千米（20000英尺）的悬崖环绕着。
火星的表面有很多年代已久的环形山 。但是也有不少形成不久的山谷、山脊、小山及平原。
二：火星上面的“冰”“水”“湖”
火星曾经是一个温暖而湿润的地方，火星的大部分表面都覆盖着液态水。但是，在4.2至37亿年前，火星失去了大气层，大部分地表水也都消失了。今天，火星上的水仍然主要以冰的形式隐藏于地表之下，而这些冰基本上都位于极地地区。
1：火星上面的“冰”
火星的两极永久地被固态二氧化碳（干冰）覆盖着。这个冰罩的结构是层叠式的，它是由冰层与变化着的二氧化碳层轮流叠加而成。在北部的夏天，二氧化碳完全升华，留下剩余的冰水层。由于南部的二氧化碳从没有完全消失过，所以我们无法知道在南部的冰层下是否也存在着冰水层（左图）。这种现象的原因还不知道，但或许是由于火星 赤道面 与其运行轨道之间的夹角的长期变化引起气候的变化造成的。
2：火星上面的“水”
据美国太空网报道，科学家们已经掌握更多证据证明在数十亿年前火星表面的大部分地区曾经被广阔的海洋覆盖有关这项发现的文章已经刊载于7月12日出版的《 地球物理学报 》上。
左为火星，右为地球
这些最新的证据来自正围绕火星运行的强大飞船“火星勘测轨道器”(MRO)拍摄的图像。根据这些图像科学家们识别出一个巨大的冲积三角洲这个三角洲所在的河流最终注入一个面积几乎覆盖1/3火星表面的巨型海洋。
论述这项发现的论文作者之一是美国加州理工学院地质学助理教授麦克·兰博(Mike Lamb)，他表示：“科学家们长期以来一直认为火星北半球广阔的低地平原是一片干涸的古代海洋，但是苦于缺乏确凿的证据。”此次的研究结果尽管距离给出直接的证据仍然有距离，但它的确进一步支持了这一理论。
3：火星上面的“湖”
环绕火星的卫星证实了照片上巨大的陨石坑曾经是一个火山湖 。火星车在一个水流的沉积物成扇形的三角洲着陆而发现了它。这个65千米宽的陨石坑虽然已经彻底干枯了，但是这种迹象表明古老的火星上曾经很湿润。图片上的三角洲位于火星南部高地的厄伯斯华德陨石坑，看起来像是一个向右边凹进的半圆。它是在37亿年前一次小行星的猛烈撞击下形成的。
这就是原始的火山湖，火星探测器在一个水流的沉积物成扇形的三角洲着陆而拍摄到的奇观。这个巨大的火星陨石曾是一个火山湖，完全处于潮湿的状态，而如今由于无数次的陨石撞击，它早已干枯。
科学家表示，理论上这个湖泊曾经支持过一些简单的微生物存活。我们大胆的设想，这个距离地球至少有5576万公里的星球，说不定真有更高等级的生命。
三：寻找生命
火星曾适合生命存在 火星上是否存在适合生命存在的物质，一直是人类试图揭开的谜底。对于这个疑问，“好奇”号火星车在火星探索7个月后，科学家给出肯定的答案。美国航天局12日宣布，“好奇”号火星车对火星基岩样品的分析显示，火星古代环境确曾适合生命存在。
“好奇”号利用机械臂末端的钻头钻取了火星表面一块基岩的样品，这也是人类设计的机器人首次获取火星岩石样本。“好奇”号配备的火星样本分板仪、化学与矿物学分析仪对其进行了分析，结果显示，样品中含有 磷 、 氮 、 氢 、 氧 、 碳 ，这些都是支持生命存在的关键化学成分。
2013年12月9日，美国“好奇”号火星探测器有重大发现，在火星上发现了存在古湖泊的证据，湖里的水可能是可以饮用的淡水。这是当地曾经长期存在湿润环境，并有简单生命出现的证据。
2015年6月18日，科学家经过对火星陨石样本的检测，发现火星表面大气甲烷浓度较高的地区或有微生物存在。
2016年1月，《国际微生物生态学会会刊》上称，对地球上最类似火星北极的地方进行了长达4年的研究，没有发现任何活跃生命存在的迹象。这一研究结果或许给那些试图在火星找到生命的科学家泼了一盆冷水。
太空存活藻类或帮助人类在火星耕作。国际空间站实验。幸存的水藻分别是源于挪威斯瓦尔巴群岛的球囊藻和来自南极的念珠藻。
2018年1月，美国宇航局和美国研究人员传出了一个重大好消息，在火星地下，发现了更容易开采的水源。