火星周围也笼罩着大气层，与地球大气层相似。火星大气层的主要成分是二氧化碳，其次是氮、氩，此外还有少量的氧和水蒸汽。

火星土壤的主要元素是氧，其含量约占50%，硅为15%～30%，铁为15%～16%，铝为2%～7%，钙为3%～8%及少量的钾、磷、硫、氯、钽、铬、镁、钴、镍、铜等。