水系统，火星上的一些突出特征是经由地下水的作用产生。当水上升至地表或接近地表时，各种矿物会沉积起来，而这些沉积物会胶结在一起。一些硫酸盐的矿物可能是水从地下岩石中溶解硫时产生的，然后当与空气接触时就会氧化。当水流过含水层时，水会流过可能含有硫的火成岩或玄武岩。在含水层，水佔据了岩石颗粒之间的开放空间（孔隙空间）。这一层会扩散开来，最终达到火星表面下的大部分区域，这一层的顶部称为。计算表明，火星的地下水位一度曾低于地表600米。在2019年9月，火星着陆器洞察号侦测到无法解释的磁脉冲和磁振盪，与火星地