Cea mai izbitoare trăsătură a lui Marte este un contrast geografic puternic între emisferele sudică și nordică, cunoscut sub numele de dihotomia marțiană. Geografia celor două emisfere diferă în altitudine de la câmpiile netezite de curgerile de lavă din nord, la relieful montan din sud, scobit și plin de cratere de impact. Grosimea medie a scoarței marțiene este de 45 km, incluzând 32 km în regiunea câmpiilor nordice și 58 km în zonele muntoase sudice.

Zonele de haos, denumite oficial de Uniunea Astronomică Internațională pe planeta Marte, sau terenuri haotice este un termen astrogeologic folosit pentru a desemna suprafețele planetare în care caracteristici precum creste, movile tăiate de văi și câmpii apar amestecate și îmbinate între ele. Zonele de teren haotic sunt de obicei rezultate din acțiunea unor cantități mari de apă degajate brusc din subsol și au fost numite după o caracteristică albedo din apropiere, în conformitate cu regulile IAU privind nomenclatura planetară. O astfel de caracteristică albedo trebuie să apară pe hărțile lui Marte realizate fie de Giovanni Schiaparelli, fie de Eugène Michel Antoniadi.

Astăzi, numele marțiene provin dintr-o serie de surse, dar numele formelor de relief mari sunt derivate în primul rând din hărțile realizate în 1886 de Schiaparelli. Schiaparelli a folosit în primul rând nume din mitologia greacă și într-o măsură mai mică din Biblie. Caracteristicile mari de albedo ale lui Marte păstrează multe dintre numele mai vechi, dar sunt adesea actualizate pentru a reflecta noile cunoștințe despre natura caracteristicilor.

Craterele au fost denumite după oamenii de știință decedați care au contribuit la studiul lui Marte; scriitori și alți cercetători care au contribuit la cunoașterea planetei, craterele mici după localități ale lumii cu o populație mai mică de 100.000 de locuitori, văile mari după numele pentru Marte și cuvântul „stea” în diferite limbi iar celelalte formațiuni geografice după cea mai apropiată caracteristică albedo numită pe hărțile Schiaparelli sau Antoniadi.

Călătorul aflat pe Marte nu poate ignora faimoasele canale sursa atâtor mituri. Aceste canale au fost numite de Giovanni Schiaparelli și Percival Lowell, după râuri reale și legendare din diferite locuri de pe Pământ sau din lumea subpământeană mitologică.

Râurile mitice din lumea subpământeană a morților :Acheron, Cocytus, Lethe, Phlegethon, Styx dar și Nilul cu afluenți ai săi au dat numele lor unora dintre canale.

Egiptul este reprezentat prin numele canalelor Astapus (Nilul Albastru), Astusapes (Nilul Alb), Athyr ( nume al zeiței Hathor), Isis, Thot, Anubis, Apis, Nilus, Nilokeras („cornul Nilului”), Protonilus (primul Nil), Astaboras (nume pentru râul Atbarah, o ramură a Nilului superior, cunoscut și ca Nilul Negru).

Numeroase canale poartă numele unor râuri mai puțin cunoscute: Acampsis ( actual Çoruh, un râu din nord-estul Turciei), Achates ( actual Drillo, unde s-s găsit agat),Arnon ( râu în Iordania), Hydaspes (numele grecesc al Jhelum, râu care curge în Punjab), Hydraotes ( actual Ravi un râu transfrontalier care traversează nord-vestul Indiei și estul Pakistanului).

Călătorul uluit ar putea admira copaci răspândiți pe dune de nisip roz, sau ar putea întâlni diavolii de praf (dust devils).

S-ar putea să arate ca niște copaci pe Marte, dar nu sunt. Grupuri de dungi de culoare maro închis au fost fotografiate de Mars Reconnaissance Orbiter pe dune de nisip roz, acoperite cu un strat subțire de gheață. Imaginea de mai sus a fost făcută în aprilie 2008 în apropierea Polului Nord al lui Marte. În acea perioadă, nisipul întunecat din interiorul dunelor de nisip marțiene a devenit din ce în ce mai vizibil pe măsură ce soarele de primăvară topea gheața mai ușoară de dioxid de carbon. Când apare în apropierea vârfului unei dune, nisipul întunecat poate cădea în cascadă pe dună, lăsând dungi întunecate de suprafață – dungi care ar putea părea la început arborii care stau în fața regiunilor mai deschise, dar nu aruncă umbre. Când își au originea pe creasta dunelor marțiene, dungile negre dau iluzia, la rezoluție redusă, a șirurilor de copaci împrăștiați printre tufișuri. Locul este situat la nord de Utopia Planitia, la marginea cercului polar boreal.

Un vârtej de praf, sau nisip se formează pe vreme bună, când aerul uscat și instabil se rotește și ridică praful sau nisipul de la sol. Acesta este un diavol de praf ( dust devil).
Multe zone de pe Marte cunosc trecerea unor diavoli uriași de praf. Un strat subțire de praf fin și strălucitor acoperă cea mai mare parte a suprafeței marțiene. Când un diavol de praf călătorește, acesta suflă stratul de deasupra și expune suprafața întunecată subiacentă. Acete vârtejuri de praf au fost văzute atât de la sol, cât și de pe orbită. Ele chiar au aruncat praful de pe panourile solare ale celor două Rover de pe Marte, prelungindu-le viața de funcționare. Cele două roveruri au fost proiectate să reziste 3 luni dar în schimb, au trecut unsprezece ani și încă funcționează.

Multe locuri de pe Marte au dune de nisip. Un erg (sau mare de nisip), alcătuit din câmpuri de dune denumit Câmpul dunelor circumpolare înconjoară cea mai mare parte a polului nordic. Dunele sunt acoperite de un strat de gheață de dioxid de carbon sezonier care se formează la începutul toamnei și rămâne până la sfârșitul primăverii. Multe dune marțiene seamănă puternic cu dunele terestre, dar dunele marțiene din regiunea polară nordică pot fi modificate prin fluxul declanșat de sublimarea sezonieră a CO2, un proces care nu a fost văzut pe Pământ. Multe dune sunt negre, deoarece derivă din roca vulcanică bazaltică de culoare întunecată. Mările de nisip extraterestre precum cele găsite pe Marte sunt denumite „undae” cuvântul latin pentru valuri.