ดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์ในลำดับที่สี่จากดวงอาทิตย์ และเป็นดาวเคราะห์ลำดับสุดท้ายของดาวเคราะห์หิน* บางครั้งเรามักเรียกดาวอังคารว่า "ดาวแดง" (Red Planet) เนื่องจากดาวอังคารปรากฏเป็นสีแดงคล้ายสีโลหิต พื้นผิวของดาวอังคารจะมีความแตกต่างระหว่างหุบเหวที่ลึกมากและภูเขาไฟที่สูงมากที่สุดเมื่อเทียบกับดาวเคราะห์อื่นในระบบสุริยะ พื้นผิวของดาวอังคารในปัจจุบันมีความแห้งแล้งแต่ก็มีหลักฐานที่เชื่อได้ว่าดาวอังคารเคยมีน้ำมาก่อน

* ดาวเคราะห์ที่มีพื้นผิวชัดเจน (terrestrial planet) หรือ ดาวเคราะห์หิน (rocky planet) ในระบบสุริยะประกอบด้วยดาวเคราะห์ 4 ดวงคือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และ ดาวอังคาร

ภาพเปรียบเทียบขนาดของดาวเคราะห์หินทั้งสี่ คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ โลก และ ดาวอังคาร ตามลำดับ(จากซ้ายไปขวา)

ดาวอังคารมีดาวบริวารหรือดวงจันทร์ขนาดเล็ก 2 ดวง คือ โฟบอส (Phobos) และดีมอส (Deimos) โดยทั้งสองดวงมีรูปร่างบิดเบี้ยวไม่เป็นรูปกลม ซึ่งคาดกันว่าอาจเป็นดาวเคราะห์น้อยที่หลงเข้ามาแล้วดาวอังคารคว้าดึงเอาไว้ให้อยู่ในเขตแรงดึงดูดของตน

โฟบอส (ซ้าย) และ ดีมอส (ขวา)

วงโคจรของโฟบอสและดีมอสรอบดาวอังคาร

วงโคจรของดาวอังคาร

วงโคจรของดาวอังคารเป็นวงโคจรที่เป็นวงรีมีจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด(perihelion) ห่างจากดวงอาทิตย์ 207 ล้านกิโลเมตร และจุดไกลดวงอาทิตย์ที่สุด(aphelion) 249 ล้านกิโลเมตร จึงทำให้อุณหภูมิในช่วงฤดูร้อนและฤดูหนาวมีความแตกต่างกันมาก แกนของดาวอังคารมีความเอียงเช่นเดียวกันกับโลกโดยมีความเอียงประมาณ 25.19 องศา ทำให้ช่วงเวลาหนึ่งแกนขั้วโลกเหนือของดาวอังคารชี้ไปยังดวงอาทิตย์ และอีกช่วงเวลาหนึ่งแกนขั้วโลกใต้ชี้ไปยังดวงอาทิตย์ บนดาวอังคารจึงมีฤดูกาลเช่นเดียวกันกับบนโลกแต่ว่าในแต่ละฤดูกาลจะมีความยาวนานกว่าเนื่องจากเวลาที่ใช้ในการโคจรรอบดวงอาทิตย์มีความยาวนานกว่าโลกนั่นเอง

โครงสร้างของดาวอังคาร
ดาวอังคารมีขนาด(รัศมี)ประมาณครึ่งหนึ่งของโลกและมีระยะห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลกซึ่งหมายความว่าดาวอังคารน่าจะเย็นตัวเร็วกว่าโลก แกนกลางที่เป็นโลหะของดาวอังคารจึงน่าที่จะเป็นของแข็ง แต่เนื่องด้วยความหนาแน่นของดาวอังคารค่อนข้างต่ำเมื่อเมื่อกับดาวเคราะห์หินอื่นๆจึงเชื่อได้ว่าแกนของดาวอังคารน่าจะมีส่วนผสมของซัลเฟอร์(sulphur) อยู่ในรูปของไอออนซัลไฟด์ (iron sulphide)

รอบๆแกนของดาวอังคารจะเป็นชั้นแมนเทิลที่มีความหนามากเมื่อเทียบกับแกน โดยประกอบด้วยหินซิลิเกตเป็นหลัก ส่วนเปลือกที่เป็นหินชั้นนอกสุดของดาวอังคารจะมีความหนาประมาณ 80 กิโลเมตรในซีกโลกใต้ แต่จะมีความหนาเพียง 35 กิโลเมตรในซีกโลกเหนือ

ชั้นบรรยากาศ
ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารค่อนข้างเบาบางมากคือมีความดันบรรยากาศเฉลี่ยที่พื้นผิวเพียง 0.6 เปอร์เซนต์เมื่อเทียบกับโลก ชั้นบรรยากาศจะประกอบด้วยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เป็นหลักประมาณ 95.3 เปอร์เซนต์ มีแก๊สไนโตรเจนและอาร์กอน ประมาณ 2.7 และ 1.6 เปอร์เซนต์ตามลำดับ นอกนั้นจะเป็นแก๊สอื่นๆ

การที่เราเห็นดาวอังคารมีสีแดง (ความจริงจะเห็นเป็นสีค่อนไปทางส้มอมชมพู) เนื่องจากมีฝุ่นของไอออนออกไซด์ (iron oxide) หรือที่เรารู้จักกันว่าเป็น สนิมเหล็ก อากาศบนดาวอังคารจะมีความแปรปรวนสูงมาก โดยในช่วงฤดูร้อนของซีกโลกใต้ ลมจะพัดจากซีกโลกใต้ที่ร้อนกว่าไปยังซีกโลกเหนือ ซึ่งจะพัดพาเอาฝุ่นละอองต่างๆขึ้นไปสูงได้ถึง 1 กิโลเมตร ซึ่งพายุฝุ่นที่เกิดขึ้นนี้จะปกคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของดาวอังคารเลยทีเดียว และพายุฝุ่นนี่เองที่พัดมานานหลายศตวรรษทำให้พื้นผิวของดาวอังคารมีลักษณะเป็นแนวสันของหิน (yardangs or rock ridges) อย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน

ภาพแสดงแนวสันของหินที่เกิดขึ้นบนดาวอังคารเนื่องจากการพัดของลมพายุ