A Mars felszíni alakzatait meteor becsapódások, a szél, vulkanikus és vetődési folyamatok alakították ki és formálták. Tudósok úgy vélik, hogy a Mars felszínén és alatta valamikor víz folyt, mely alakzatokat, pl. völgyeket és kifolyási csatornákat vájt ki a felszínen. A kráterek mintegy 3.9 milliárd évvel ezelőtt, egy intenzív meteorbombázási időszakban keletkeztek, és főleg a hatalmas Hellas-medencét is magába foglaló déli féltekén találhatók. Ez a terület geológiai szempontból öregebb, mint az északi félteke, de kisebb kráterek a Mars egész felszínén találhatók. A Mars kráterei laposabbak, mint a holdbeliek, és a víz és szél eróziójának nyomait viselik, sőt némelyiket alig lehet kivenni. Milliárd évekkel ezelőtt, amikor a Mars még fiatal bolygó volt, belső mozgások hozták létre azokat a nagy léptékű alakzatokat, amelyeket ma a felszínén láthatunk. Belső erők hatására a felszínen területek emelkedtek ki, mint pl. a Tharsis-hátság, és ezek az erők nyújtották, és szabdalták a felszínt, miközben vetődési völgyeket alkottak, mint pl. a Valles Marineris. Azóta már földcsuszamlások, a szél és a víz módosította a vetődési völgyeket is. A vulkanikus tevékenység évmilliárdokon át végigkísérte a Mars történetét. Múltbeli lávakitörések alkották meg az óriásvulkánokat, köztük az Olympus Monsot is. Az Olympus Mons kétségtelenül a Naprendszer legnagyobb vulkánja. 24 km-es magasságával a legmagasabb, és térfogata 50-szer nagyobb bármelyik földi pajzsvulkán térfogatánál. Az Olympus Mons a Tharsis Régió óriási pajzsvulkánjainak egyike. Ebben a régióban található a Mars legtöbb vulkánja, köztük a legfiatalabbak is. A vulkánok kifejlődése hosszú ideig tart, és több százmillió évig is inaktívak lehetnek. Az Olympus Monsot tartják a legfiatalabb pajzsvulkánnak.