Presenta la misma formación que la Tierra en tanto está constituido por un manto bastante delgado y un núcleo, calculado en unos 1300 kilómetros. Su diámetro es de 6794 kilómetros.
Posee dos lunas: Probos y Deimos, de reducido tamaño ambas (21 y 12 kilómetros, respectivamente), que se tratarían de asteroides capturados por el planeta rojo. Su campo magnético es muy débil aunque se cree que es residual, por su extensión, de un campo global desaparecido.
La temperatura media es de 63 grados centígrados con variaciones de máximas de 20 y mínimas de -140 en el mismo día, debido a su órbita elíptica. El dióxido de carbono sólido (hielo seco) aumenta sus casquetes polares alternativamente en cada uno de los extremos del planeta. El viento es muy violento produciendo un gran efecto erosivo e increíbles tormentas de polvo. El año marciano dura 687 días terrestres.
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