Nhiệt độ và sự lưu thông khí quyển của Sao Hỏa thay đổi năm này qua năm khác, tương tự như với bất kỳ hành tinh nào có bầu khí quyển. Sao Hỏa thiếu các đại dương, một nguồn tạo ra biến đổi khí hậu trong năm trên Trái Đất.

Vào ngày 29 tháng 9 năm 2008, tàu đổ bộ Phoenix đã chụp hình tuyết rơi từ những đám mây cách chỗ hạ cánh gần hố va chạm Heimdal 4,5 km. Lượng tuyết này đã bị bốc hơi trước khi chạm đất, một hiện tượng gọi là phiên trạng (virga).[12][13]