Skład pierwiastkowy Marsa znacząco różni się od składu Ziemi. Analiza meteorytów z Marsa sugeruje, że płaszcz planety jest około dwukrotnie bogatszy w żelazo niż płaszcz ziemski. Jego jądro zawiera więcej siarki niż jądro Ziemi. Płaszcz Marsa zawiera więcej potasu i fosforu niż płaszcz Ziemi, a skorupa więcej lotnych pierwiastków, takich jak siarka i chlor, niż skorupa ziemska. Wiele z tych wniosków wspierają analizy in situ skał i regolitu na powierzchni Marsa.
Globalna fizjografia Większość aktualnej wiedzy na temat geologii Marsa pochodzi z badania ukształtowania terenu i cech ukształtowania terenu, które zostały zarejestrowane przez orbitujące sondy kosmiczne. Na Marsie występują wielkoskalowe struktury powierzchni, które świadczą o różnych rodzajach procesów geologicznych, które działały na planecie. Należą do nich: dychotomia półkul planety, prowincje wulkaniczne Tharsis i Elysium, duże baseny uderzeniowe, tereny chaotyczne i kanały wypływowe, a także polarne czapy lodowe.