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火星半径约是地球的一半，体积为15%，质量为11%，表面积相当于地球陆地面积，密度则比其他三颗类地行星(地球、金星、水星)还要小很多。 以半径、质量、表面重力来说，火星约介于地球和月球中间：火星半径约为月球的两倍、地球的一半;质量约为月球九倍、地球的九分之一，表面重力约为月球的2.5倍、地球的10分之4。
火星是太阳系由内往外数第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球直径的一半，自转轴倾角、自转周期相近公转一周则花两倍时间。在西方称为战神玛尔斯星，中国则称为荧惑星因为它荧荧如火，位置、亮度时常变动。其橘红色外表是因为地表被赤铁矿(氧化铁)覆盖，英文里前缀areo-即为火星，火星被认为是太阳系中最有可能存在地外生命的行星。
1781年，天文学史上大名鼎鼎的天文学家威廉·赫歇尔，根据火星上那些标记随着火星自转而移动的方式，推断火星的自转轴也是倾斜的，而且倾斜的角度几乎与地球自转轴倾斜的角度相同。既然这样，火星就应该像地球那样有冬去春回，寒来暑往。主要体现在两极冰盖大小的变化，夏季冰盖就缩小，冬天就扩大。
我们知道，地球上一年时间的长度是365.2422天，除了月球亦步亦趋地跟着地球绕太阳旋转，年的长度相同外，在太阳系的其他天体上，年的长度是有差异的。在类地行星(水星、金星和火星称为类地行星，它们自转较慢，没有卫星或卫星很少)中，火星上的一年最为漫长，有687个地球日。既然火星自转轴与地球自转轴倾斜的程度几乎相同，按说火星上的季节变化方式应与地球相同。但由于火星上每个季节的时间比地球上长一倍，再加上火星比地球离太阳远，所以火星上的每个季节都比地球上相同的季节要寒冷。另外，由于火星绕太阳公转的椭圆轨道比地球椭圆轨道要扁，导致火星南北半球的四季差异比地球上更为显著。由于同样的原因，火星上四季长度的差异也比地球上四季长度的差异更大。地球上各个季节长度的差异最多不超过5%，而火星上北半球的春季竟比秋季长1/3左右。