火星表面主要由以下化学元素组成：
氧（O）：氧是火星表面最主要的元素之一，构成了火星表面物质的大部分。
硅（Si）：硅是火星表面物质中次要的元素，其含量在地表物质中占比不高，但在火星岩石中含量较高。
铁（Fe）：铁在火星表面物质中含量比地球更高，可见于火星表面的红色颜色中，这是由于表面物质富含氧化铁而形成的。
镁（Mg）：镁在火星表面物质中含量较低，但在火星大气中含量较高。
钙（Ca）：钙在火星表面物质中含量较低，但在火星轨道上探测到的火星土壤和尘埃样品中，其含量较高。
火星中心有个以铁为主要成份的核，并含有硫、镁等轻元素，火星的核所占比例，应较地球小. 核的外层则厚厚地包覆著一层富含氧化镁的矽酸盐地函，表面为岩质的地壳. 火星的密度为类地行星中最低的，仅3.93g/cc.
