冰帽在春季中期的表面成分（在冬季季节性干冰累积之后）已经被轨道探测器研究过。冰帽外缘则混杂尘土（重量的0.15%），不过绝大多数是水冰。越接近北极点表面的水冰减少，并被干冰取代。而冰的纯度也增加。在北极点的季节性冰则几乎都是干冰和少量的尘土，以及30ppm的水冰。2007年发射的凤凰号火星探测器于2008年5月25日登陆火星的北方大平原。火星极区冰帽已被杰佛瑞·兰迪斯和查尔斯·科克尔提议是未来载人火星任务的登陆地点。
地形特征.北极高原的主要地理特征是被称为北极崃谷的巨大裂缝或