火星上是否存在生命，甚至是否存在象人一樣有智彗的生物，是一百多年來人們十分感興趣的問題。太陽系中火星比任何其他行星都更象地球。它比地球稍小，有被大氣包圍著的固體表面；有四季的交替和氣候的變化；它的南北兩個極冠各在夏天縮小，冬天擴大，像是冰雪的消融和凍結；火星上比較暗黑的區域(稱“海洋”)顏色隨季節發生深淺的變化，像是植物的生長和凋零。
1877年，斯基帕雷利報導他觀測到火星的“運河”，以後又有人畫出詳細的火星圖，並設想這這些“運河”是“火星人”為瞭利用兩極的冰雪灌溉幹旱的低緯度地區而開鑿的。這種說法曾轟動一時，但當時的許多天文學傢對這種看法持懷疑態度。有人證明，“運河”是在人眼接近視力極限的情況下出現的錯覺。二十世紀四十年代，蘇聯學者季霍夫認為火星上存在著植物；並認為火星上“海洋”的顏色隨季節而變化是由於這些植物隨季節而枯榮造成的。與此同時，也有人研究火星上存在動物的可能性。
近年來，通過行星際探測器的直接考察，為火星上是否存在生命的問題提供瞭很多資料。“水手號”探測器（特別是“水手”9號）拍攝的照片已證明“運河”是不存在的，“海洋”顏色隨季節的變化完全是火星上的氣象所造成。照片還表明，火星是一個極其荒涼的世界，那裡沒有液態水，大氣極其稀薄，又非常寒冷。火星表面沒有可以覺察到的植物或動物存在，目前它的外部條件也不適於較高級形式生命的存在。“海盜”1號、2號探測器1976年在火星上軟著陸，主要目的是進行生物探測實驗。兩個探測器的著陸點，都是選擇在估計水分較多、生命存在可能性較大的地方。兩個探測器上裝備的儀器從火星表面上取瞭土樣，用14C作示蹤原子、並用氣相分析分光儀來尋找有機化合物的痕跡。實驗結果表明：土樣在實驗期間發生瞭某種變化，但還無法完全肯定這種變化是由於土壤中微生物的新陳代射造成，抑或是土壤中某種化學過程的結果。不過，從兩個探測器得到的結果來看，火星上存在生命的可能性是非常微小的。