La composizione dell'atmosfera di Marte è 95,32% di anidride carbonica, 2,7% di azoto, 1,6% di ossigeno e 0,08% di monossido di carbonio. Il restante 0,3% è costituito da vari oligoelementi.
Uno degli elementi in traccia rilevati nell'atmosfera di Marte è il metano. La scoperta del metano su Marte ha causato un certo entusiasmo nella comunità scientifica perché la presenza di metano è considerata un segno che la vita potrebbe esistere, un tempo, su Marte. Tuttavia, mentre il metano a volte è un sottoprodotto dei processi vitali, può anche essere un prodotto dell'attività vulcanica e dei processi geotermici, quindi non c'è ancora alcuna prova che ci sia mai stata vita su Marte.
