Ο Άρης έχασε τη μαγνητόσφαιρά του πριν από 4 δις έτη, ^[21] και έτσι ο ηλιακός άνεμος αλληλεπιδρά απευθείας με την ιονόσφαιρα του πλανήτη, απομακρύνοντας άτομα από αυτήν.^[22] Η ατμόσφαιρα του Άρη αποτελείται κατά 95,32% από διοξείδιο του άνθρακα, 2,7% άζωτο και 1,6% αργό.^[23] Είναι πολύ αραιή και η πίεση στην επιφάνεια του πλανήτη φτάνει κατά μέσο όρο τα 0,60 kPa,^[24] δηλαδή λιγότερο από το ένα εκατοστό αυτής στην επιφάνεια της Γης (101,3 kPa). Πρακτικώς, είναι ίση με την ατμοσφαιρική πίεση στα 35 χιλιόμετραυψόμετρο από την επιφάνεια της Γης. Κατά συνέπεια, ένας αστροναύτης θα χρειαστεί οπωσδήποτε διαστημική στολή, προκειμένου να περπατήσει στην επιφάνειά του. Λόγω της αραιής ατμόσφαιρας, η ταχύτητα του ήχου είναι μικρή, και οι ήχοι δεν διαδίδονται πολύ μακριά, παρά μόνο μερικές δεκάδες μέτρα. Έτσι ο Άρης, εκτός από άνυδρος και έρημος, είναι και σιωπηλός πλανήτης.

Η χαμηλή πυκνότητα της ατμόσφαιρας έχει και άλλες συνέπειες: οι άνεμοι δεν είναι ιδιαίτερα ισχυροί, όμως καθώς η σκόνη που καλύπτει την επιφάνεια του πλανήτη είναι αρκετά ψιλή, οι αμμοθύελλες δεν είναι σπάνιο φαινόμενο. Σε ακραίες περιπτώσεις, μπορούν να καλύψουν ένα πολύ μεγάλο μέρος του πλανήτη· μια τέτοια αμμοθύελλα σημειώθηκε το 2001 και ξανά το 2007. Συχνή επίσης είναι και η εμφάνιση μικρών ανεμοστρόβιλων (dust devils) που μεταφέρουν τη σκόνη πάνω στην επιφάνεια του πλανήτη. Καθώς δεν πρόκειται για μια πολύ δυναμική ατμόσφαιρα, το κλίμα του Άρη είναι αρκετά προβλέψιμο και επαναλαμβάνεται σε κύκλους διάρκειας σχεδόν δυο Γήινων ετών, όσο δηλαδή διαρκεί και η περιφορά του γύρω από τον Ήλιο. Στην ατμόσφαιρα του Άρη παρατηρούνται επίσης αραιά σύννεφα διοξειδίου του άνθρακα, που εμφανίζονται πιο συχνά τη νύχτα και την αυγή, καθώς και αραιά σύννεφα από κρυστάλλους νερού όταν ο πλανήτης βρίσκεται πιο κοντά στον ήλιο και εξαερώνεται ο πάγος των πόλων του.

Λόγω της διαφορετικής σύστασης της ατμόσφαιρας σε σχέση με αυτή τη Γης και της ελάχιστης πυκνότητάς της, σε συνδυασμό με την αιωρούμενη σκόνη, το χρώμα του ουρανού στον Άρη δεν είναι μπλε· είναι ένα κοκκινωπό ροζ που πλησιάζει κάπως σε απόχρωση το ροζ του σολωμού.^[25] Όταν η διαστημοσυσκευή Viking προσεδαφίστηκε στον Άρη και έστειλε την πρώτη εικόνα από την επιφάνειά του, οι τεχνικοί που χειρίζονταν το σύστημα απεικόνισης μιξάρισαν την εικόνα σύμφωνα με την μέχρι τότε εμπειρία τους, εμφανίζοντας τον ουρανό μπλε και προκαλώντας κατάπληξη στους επιστήμονες. Αν και η φωτογραφία αυτή κυκλοφόρησε στον τύπο, το λάθος διορθώθηκε αργότερα.