Помітний вплив на спостереження Марса здійснює розріджена атмосфера планети. Вона містить понад 95% СО2, до 3% азоту, 1.6% аргону, С (0.06%), Н2О (до 0.1%). На Марсі можна спостерігати різні форми хмар і туманів. В міру піднімання охолодженого повітря на підвищені плато, хмари з’являються над високими горами. Взимку полярні шапки також огортають тумани. Великий вплив на формування клімату має атмосферний аерозоль. Важливу роль при еволюції атмосфери грала й атмосферна дисипація. Хмари водяного льоду і пилу зареєстрували над областями Фарсіда, Еллада та над кількома вулканами.
