火星的形成起源於45億年前的太陽系初期。當時的太陽系處於一片塵埃與氣體的混合物中，這些物質逐漸凝聚形成比較大的物體，即行星的原始物質。隨後進入固態行星階段，火星的原始物質隨著重力的作用逐漸聚集成為一個更加穩定的行星核心，這個核心由鐵和鎳等重元素組成，被一層厚厚的矽酸鹽岩石包裹著。最後經歷了巨石撞擊階段，在這個階段火星被一系列的小行星和彗星撞擊，這些撞擊使火星表面的岩石融化，形成了許多火山和山脈，火星的大氣層也逐漸變得稀薄。此外，火星的形成還與木星有關，木星的質量非常大，形成的巨大引力場引導著行星原始體凝聚成火星。
還有一種關於火星形成的理論是「巨大撞擊」理論，該理論認為火星是在一個大型物體與年輕的地球相撞後形成的，這次碰撞向太空噴射了大量的物質，其中一些最終凝聚成了火星。
總的來說，火星的形成過程與地球相似，但是由於火星自身的特殊條件，其表面環境和地球有很大的不同。