太陽系第４の惑星、火星。火星は太陽から約2億3000万ｋｍの距離にあり、1.88年（687日）の周期で公転している。火星の大きさは、半径が地球のほぼ半分の3397.2ｋｍ。重力は地球の0.38倍と小さい。また自転の周期（1日の長さ）は24時間39分と地球にきわめて近く、太陽に対する自転軸の傾きが（地球は23.5度）あるため、地球と同様に四季がある。

しかし火星は、地球と比べると太陽から遠いだけにエネルギーは地球の43％程度しか受けず、気温は赤道付近の地表面で平均摂氏マイナス60度、最高が摂氏15度、最低はマイナス100度にも達する。寒暖の差は激しいが、数百度という高温の金星などと比較すると、火星の気温は原始的な生命を維持できる範囲内とも考えられている。

火星には大気が存在する。 二酸化炭素を中心に、窒素、アルゴン、酸素、水などからなる火星の大気は、人間が生存するためのさまざまな資源を提供するほか、将来的には植物の生育が可能とも考えられる。大気の圧力が0.006気圧から0.015気圧ときわめて低いめ、大気には保温効果がなくそれが低温の大きな原因となっている。大気が希薄で、また磁気圏もないため宇宙線や紫外線が大量に降り注いでいる。大気のある火星では風が発生する。このため大気を利用し、気球やグライダーの利用が考えられている。