Марсианская атмосфера, на первый взгляд враждебная и даже ядовитая для человека и жизни вообще, на самом деле может быть источником жизненно важных ресурсов. Выяснилось, что в атмосфере планеты содержится некоторое количество паров воды, которая может быть выделена посредством конденсации. Кроме того, из воздуха можно добывать кислород для дыхания и горения. Марсианская атмосфера состоит в основном из двуокиси углерода (С02) с небольшой примесью азота, аргона и очень малым количеством кислорода. (Атмосфера Земли состоит преимущественно из азота с большим содержанием кислорода и небольшим количеством других газов.) Процесс превращения двуокиси углерода (С02) в окись углерода (СО) с выделением кислорода (СО + О) представляет собой элементарную химическую реакцию, которая может быть без труда осуществлена астронавтами и колонистами. Окись углерода затем может использоваться в качестве простейшего ракетного топлива.
Красно-коричневый, или «ржавый», оттенок планеты также указывает на источник кислорода, поскольку является видимым результатом окисления содержащих железо марсианских пород. В результате этого процесса образовались окислы железа, то есть соединения железа с кислородом. На Марсе присутствует порода под названием лимонит, или бурый железняк, представляющий собой соединение окиси железа (Fe203) с несколькими молекулами воды (Н20). При наличии соответствующего оборудования из этой породы может быть получено достаточное количество кислорода. Водород, получаемый путём расщепления воды, может использоваться для производства продуктов питания и различных материалов, основой которых служат углеводороды (соединения водорода с углеродом).
Несмотря на то что марсианская почва относительно богата солями, учёные считают, что её можно промыть водой то такого состояния, что она станет пригодной для выращивания растений в теплицах. Таким образом, продукты питания будут получаться на месте из семян устойчивых к засолению почв зерновых и овощей; отходы жизнедеятельности человека могут использоваться в качестве удобрений, как это делается на Земле во многих странах «третьего мира». Азот, необходимый для растений и производства удобрений, тоже имеется на Марсе, хотя и в небольших количествах: марсианская атмосфера, на 95 процентов состоящая из двуокиси углерода, содержит почти 3 процента азота. Теплицы для растений должны изготавливаться их прочного пластика, а электричество будет вырабатываться при помощи солнечных батарей. Средства передвижения тоже будут использовать солнечную энергию.
На ещё один источник не только воды, но и тепла указывает древняя вулканическая активность планеты. На Марсе обнаружено несколько вулканов, причём один из них, Олимп (названный по имени горы в Греции, где по преданию жили боги), превосходит все подобные образования не только на Земле, но и во всей Солнечной системе. Самый большой вулкан на Земле, Мауна Лоа на Гавайях, имеет высоту 6,6 мили, тогда как марсианский
Олимп вздымается на высоту 15 миль над поверхностью планеты, а диаметр его кратера достигает 45 миль. Вулканы и другие свидетельства вулканической активности на Марсе указывают на наличие горячего расплавленного ядра, а значит, на возможность существования тепловых зон на поверхности, горячих источников и других явлений, которые являются результатом тепла, генерируемого внутри планеты.
Продолжительность марсианского дня почти точно совпадает с продолжительностью дня земного, а смена времён года (хотя они в два раза длиннее, чем на Земле), экваториальные зоны, полярные шапки на севере и юге, водные ресурсы, которые когда-то были озёрами и реками, горные кряжи и равнины, вулканы и каньоны делают Марс очень похожим на Землю. Многие учёные считают, что Марс — несмотря на то что он сформировался одновременно с другими планетами, около 4,6 миллиарда лет назад — находится на стадии развития, которую Земля уже прошла — до того как растительная жизнь на планете стала выделять кислород, изменивший атмосферу Земли. Это положение послужило основой предложения сторонников «теории Геи», что человек может ускорить эволюцию Марса, принеся на него жизнь. Они придерживаются мнения, что именно жизнь, сделала планету Земля пригодной для жизни.