Na dolgi rok mnogi ljudje verjamejo, da bo človeštvo potrebovalo več prostora. Čeprav je verjetno, da bi Zemlja lahko sprejela veliko več milijard ljudi brez gneče – dokler se poveča produktivnost kmetovanja in se izvede prehod na obnovljive vire energije – bodo ljudje sčasoma morda morali živeti od planeta. Najbolj očitna tarča za takšno kolonizacijo je Mars, ki se nahaja le 60 % dlje od Sonca kot Zemlja, in je poleg Zemlje edini notranji planet, ki ima blago temperaturo in tlak. Površina Marsa je približno 29 % površine Zemlje, kar je primerljivo s površino vseh celin skupaj, vključno z Antarktiko. Nekatere osnovne sheme za teraformiranje Marsa vključujejo dvig temperature in atmosferskega tlaka na planetu ter iskanje načinov za sproščanje vode in kisika.
Hipotetični proces, da bi drug planet postal bolj podoben Zemlji, se imenuje teraformiranje, teraformiranje Marsa pa je pogosto omenjena možnost v razpravah o teraformiranju. Da bi Mars postal primeren za ljudi in zemeljsko življenje, so potrebne tri velike spremembe. Najprej je treba povečati tlak atmosfere, saj je tlak na površini Marsa le približno 1/100 zemeljskega. Ozračje bi potrebovalo tudi dodatek kisika. Drugič, ozračje mora biti toplo. Toplo ozračje bi stopilo velike količine vodnega ledu na Marsu in rešilo tretji problem, odsotnost vode.
Terraformiranje Marsa z izgradnjo njegove atmosfere bi se lahko začelo z zvišanjem temperature, kar bi povzročilo, da bi se ogromne zaloge ledu CO2 planeta povečale in postale atmosferski plin. Trenutna povprečna temperatura na Marsu je -51 °F (−46 °C), najnižja pa -125 °F (−87 °C), kar pomeni, da sta vsa voda in veliko ogljikovega dioksida trajno zamrznjena. Zdi se, da je najlažji način za dvig temperature z vnosom velikih količin CFC – klorofluoroogljikovodikov, zelo učinkovitega toplogrednega plina – v ozračje, kar bi lahko storili s pošiljanjem raket, napolnjenih s stisnjenimi CFC, na smer trka z Marsom.
Po trčenju bi CFC odnašali po Marsovi atmosferi, kar bi povzročilo učinek tople grede, ki bi dvignil temperaturo, kar bi povzročilo sublimacijo CO2 in nadaljevanje segrevanja in kopičenja atmosfere. Sublimacija plina bi ustvarila ogromne vetrove, ki bi dvignili velike količine prašnih delcev, ki bi z neposredno absorpcijo sončnih žarkov dodatno segreli planet. Po nekaj letih bi se največje prašne nevihte umirile in planet bi lahko postal naseljen za nekatere vrste alg in bakterij, ki bi služile kot predhodniki vsega drugega življenja. V okolju brez konkurentov in bogatem s CO2 bi uspevali. To bi bil največji korak pri teraformiranju Marsa.
Sčasoma bi se alge in bakterije razširile po planetu in obarvale tla zeleno, kar bi zmanjšalo albedo ali odbojnost Marsa in tako absorbiralo še več toplote. Sčasoma bi temperatura na mnogih območjih presegla temperaturo ledišča vode, atmosferski tlak pa bi se zaradi vseh sproščenih plinov povečal in prečkal tisto magično črto, kjer je mogoča tvorba tekoče vode. Na tej točki bi ljudje na planetu potrebovali le malo več kot rezervoar za kisik za preživetje na prostem. Dolgoročno bi se lahko s predelavo oksidnih kovin, ki jih najdemo na površini, sprostile velike količine kisika. Terraformiranje Marsa bi lahko trajalo desetletja ali celo stoletja, vendar mnogi menijo, da bi bil nov prostor, ki nam ga je dal, vreden tega.