Podnebje in vremenske razmere na Marsu se zelo razlikujejo od zemeljskih. Eden od razlogov za to je, da je Mars približno pol krat dlje od Sonca kot Zemlja. Drug razlog za razliko v podnebju je, da je Mars veliko manjši od Zemlje, premer na ekvatorju Marsa pa je približno polovice velikosti Zemlje. Zaradi teh dejavnikov je temperatura Marsovega podnebja razmeroma nizka, povprečna temperatura pa je -80°F (približno -60°C.) Polovi Marsa so najhladnejši, ko dosežejo nizko temperaturo -195°C. °F (-125°C), medtem ko lahko temperatura na ekvatorju doseže celo 70°C (20°F).
Temperatura na površini Marsa se spreminja glede na višino in čas dneva. Drugi dejavnik, ki prispeva, je, da atmosfera vsebuje več prašnih delcev kot običajno, ki absorbirajo sončno svetlobo in prenašajo toploto v ozračje. Plini ozračja na Marsu so večinoma sestavljeni iz ogljikovega dioksida, ki predstavlja 95.3 odstotka atmosfere. Preostali plini se razlikujejo in atmosfera Marsa dejansko vsebuje zelo malo kisika v primerjavi z Zemljo. Ogljikov dioksid marsovega podnebja na visokih nadmorskih višinah zmrzne v tanke oblake, zjutraj pa zaradi nizkih temperatur iz vodnega ledu pogosto nastaneta meglica in megla.
Podnebje Marsa vsebuje vzorce vetra, ki se pojavljajo po celem planetu in so posledica razlik v načinu, kako se ozračje segreva od Sonca na visokih in nizkih zemljepisnih širinah. Rezultat so razmeroma mirni vetrovi, s povprečno hitrostjo okoli 6 kilometrov na uro. Na Marsu so bili vetrovi, ki so bili opaženi s hitrostjo 10 milj (55 kilometrov) na uro, a ker ozračje ni zelo gosto, ti vetrovi nimajo velike sile.
Ti vetrovi imajo lahko nekaj zanimivih učinkov na podnebje Marsa, saj ustvarjajo prašne nevihte in tornade, znane kot prašni hudiči, saj se prah s površine dviga v ozračje. Ko se ta prah segreje od sonca, nastanejo močnejši vetrovi, več prahu se pobere in segreje, proces pa še naprej povzroča, da se nevihta še poveča. Velikost teh neviht se lahko razlikuje v premeru od nekaj milj ali kilometrov vse do prašnih neviht, ki lahko pokrijejo ves planet. Prašne nevihte se pogosteje pojavljajo, ko je Mars najbližje soncu in je ozračje najtoplejše. Letni časi na Marsu trajajo dvakrat dlje kot letni časi na Zemlji, ker Mars potrebuje približno dvakrat dlje, da obkroži sonce.