Marsin vuodenajat ovat sen akselin kallistuman takia toistuvia vuosittaisia ajanjaksoja, jolloin planetaarinen säätila muuttuu. Marsilla on Maan tapaan neljä vuodenaikaa.[1] Marsin vuodenajat havaitaan muutoksista pohjoisessa ja eteläisessä napalakissa, pilvissä ja tumman pölyn vaelluksena Marsin pinnalla vuodenaikatuulien mukaan. Marsissa tapahtuu säämuutoksia helposti, koska sen ohut ilmakehä on herkkä vesihöyry- ja hiilidioksidipitoisuuden muutoksille.
Marsin vuoden pituus on 1,88 Maan vuotta eli noin 687 Maan päivää. Siten vuodenajat Marsissa ovat Maan vuodenaikoja pidempiä. Marsin vuorokausi sol (24 tuntia, 39 minuuttia ja 36 sekuntia)[2] on hieman Maan vuorokautta pidempi. Marsin solia kohti tulee keskimäärin 371 kaloria/cm2/sol säteilyä, kun taas Maahan 839 cal/cm2/päiväselvennä. Ero johtuu siitä, että Mars on keskimäärin 1,52 kertaa niin kaukana Auringosta kuin Maa.[3]. Kun lisäksi Marsin harvan kaasukehän aiheuttama kasvihuoneilmiö on vähäinen, on Marsin ilmasto huomattavasti Maan ilmastoa kylmempi.
Marsin vuodenaikoihin vaikuttaa lähinnä planeetan akselin kaltevuus sen ratatasoon nähden. Koska planeetan akseli osoittaa planeetan ratakierroksen aikana aina samaan suuntaan, Aurinko lämmittää välillä enemmän planeetan pohjoista, välillä enemmän eteläistä pallonpuoliskoa. Marsin soikean radan takia sen etäisyys Auringosta vaihtelee välillä 1,38-1,66 AU ja eksentrisyys on näin ollen 0,093. Marsin ollessa soikean radan takia kauempana Auringosta se liikkuu hitaammin ja etelässä on talvi. Siksi Marsin eteläisen pallonpuoliskon talvi on kylmempi ja pidempi (177 solia) kuin pohjoisen talvi (156 solia). Siten Marsin eteläinen napalakki kasvaa talvella suuremmaksi kuin pohjoinen napalakki. Marsin radan soikeus ja asento muuttavat myös pallonpuoliskojen keväiden pituutta siten, että Marsin pohjoisen kevät on pitkä (194 solia) ja eteläinen kevät lyhyt (142 solia)[4].