Fobos in Deimos sta marsovski luni. So med najmanjšimi znanimi lunami v sončnem sistemu s povprečnim premerom 22.2 km oziroma 12.6. Fobos kroži izjemno blizu Marsovega površja, z višino le 6000 km (3728 milj). To je povišano v primerjavi z, recimo, Mednarodno vesoljsko postajo, ki kroži približno 350 km (217 milj) nad zemeljsko površino, vendar je najbližja luna v orbiti med vsemi znanimi planeti. Phobos obkroži Mars vsakih sedem ur in pol, v primerjavi z Mednarodno vesoljsko postajo, ki kroži okoli Zemlje vsako uro in pol.
Z Marsovega površja je mogoče opazovati Fobos, ki prehaja skozi Sonce in pokriva približno 20 % diska. Deimos, podobne velikosti kot Fobos, vendar bistveno bolj oddaljen, kroži 23,460 km (14,577 milj) nad površino Marsa, se pojavlja le kot črna pika, ki prehaja skozi Sonce, kar redno počne. Oba tranzitna dogodka so opazovali roverji na površini Marsa.
Fobos in Deimos nista dovolj masivna, da bi bila v hidrostatičnem ravnovesju, torej sferična. Fobos je tako nepravilne oblike in globok v Marsovi gravitaciji, da se gravitacija na njegovi površini spreminja za kar 450%. Njegova ubežna hitrost je le 11 m/s – to je previsoka, da bi človek skočil z njene površine, saj so najhitrejši človeški skoki le okoli 2 m/s – vendar bi zadostovala šibka raketa ali celo navita vzmet. Lahko bi celo postavili rampo in vozili avto dovolj hitro, da bi dosegli hitrost ubežanja, če bi lahko dovajali kisik za svoj motor z notranjim zgorevanjem.
Fobos je prekrit z nenavadnimi žlebovi in velikim kraterjem, imenovanim Stickney, po ženi njegovega odkritelja Asaph Hall, glavnem astronomu ameriškega mornariškega observatorija v poznem 19. stoletju. Za odkrivanje Marsovih lun je bil potreben 66-cm/26-palčni teleskop, takrat največji na svetu. Najvišje slike Fobosa in Deimosa doslej je posnel Mars Global Surveyor, ki je vstopil v marsovsko orbito leta 1997 in s katerim je bil stik izgubljen leta 2006.