Andre aspekter av Mars' atmosfære varierer betydelig. Når karbondioksid sublimerer tilbake til atmosfæren i løpet av sommeren etterlater det spor av vann. Sesongvinder feier over polområdene med hastigheter som nærmer seg 400 km/t og frakter med seg store mengder støv og vanndamp som gir opphav til jordlignende frost og store cirrusskyer. Disse skyene av vannholdig is ble fotografert av i 2004. Forskere fra NASA som jobber Phoenix Mars-oppdraget bekreftet 31. juli 2008 at de hadde vann under overflaten ved Mars' nordlige polområde. Videre analyse av landingsfartøyet Phoenix vil bekrefte om vannet var flytende og om det inneholder organiske materialer som er nødvendig for liv.