火星表面十分荒凉，从望远镜中看到的明亮呈橘黄色的区域是它的“大陆”，那里到处是黄、红色的沙丘和怪石，火星的南、北半球有很明显的区别，北半球比较平坦，间或有些死火山，平均比南半球低4千米，而南半球则有比较多的大大小小的环形山，山边缘的坡度也比较平缓，脊棱也受过某种“风化”作用。从大小比例来看，火星上的环形山除了起源于陨星外，还有不少是火山活动的结果。100多年前所谓“火星运河”其实就是这些环形山及其阴影造成的错觉。
火星上确有奇特的“河床”，这些干涸的河床纵横交错，似乎主流和支流相连，达几千条之多，多数人认为是由于过去火星在早期的活动时代，火山喷出来的巨大熔岩造成的，但也有人认为不能排除这可能是真的河流遗迹。尽管火星上目前没有液态水，但在火星形成早期，可能有较高的温度，完全有可能形成大量的液态水，造成真正的大江巨川。