Klimatet och väderförhållandena på Mars skiljer sig mycket från jordens. En anledning till detta är att Mars är ungefär en och en halv gång längre bort från solen än jorden. En annan anledning till skillnaden i klimat är att Mars är mycket mindre än jorden, och diametern vid Mars ekvator är ungefär hälften så stor som jordens. Som ett resultat av dessa faktorer är temperaturen i Mars klimat relativt kall, och medeltemperaturen är -80°F (cirka -60°C.) Mars poler är de kallaste när de når en låg temperatur på -195 °F (-125 °C) medan temperaturen vid ekvatorn kan nå så högt som 70 °F (20 °C.)
Temperaturen på Mars yta varierar beroende på vad höjden är tillsammans med tiden på dygnet. En annan bidragande orsak är när atmosfären innehåller fler dammpartiklar än vanligt, som absorberar solljus och överför värme till atmosfären. Gaserna i atmosfären på Mars består till största delen av koldioxid, som utgör 95.3 procent av atmosfären. De återstående gaserna varierar, och Mars atmosfär innehåller faktiskt väldigt lite syre jämfört med jorden. Marsklimatets koldioxid fryser till tunna moln på hög höjd och på morgonen skapas ofta dis och dimma av vattenis på grund av de låga temperaturerna.
Mars klimat innehåller vindmönster som förekommer över hela planeten och orsakas av skillnader i hur atmosfären värms upp från solen på höga och låga breddgrader. Resultaten är vindar som är relativt lugna, med hastigheter på i genomsnitt cirka 6 miles (10 kilometer) per timme. Det har funnits vindar på Mars som har observerats så snabbt som 55 miles (90 kilometer) per timme, men eftersom atmosfären inte är särskilt tät utövar dessa vindar inte särskilt mycket kraft.
Dessa vindar kan ha några intressanta effekter på Mars klimat, skapa dammstormar och tornados, så kallade stoftdjävlar, eftersom damm från ytan lyfts upp i atmosfären. När detta damm blir varmt från solen bildas starkare vindar, mer damm tas upp och värms upp och processen fortsätter att få stormen att växa sig ännu större. Storleken på dessa stormar kan variera var som helst mellan några miles eller kilometer i diameter hela vägen upp till dammstormar som kan täcka hela planeten. Dammstormar uppstår oftare när Mars är närmast solen och atmosfären blir som varmast. Årstiderna på Mars varar dubbelt så länge som jordens årstider eftersom det tar ungefär dubbelt så lång tid för Mars att kretsa runt solen.