天文學家們認為，火星曾經擁有濃密大氣與溫暖的氣候，地表也曾存在流動的液態水。目前已在火星上陸續發現了各種由流水的侵蝕與沈積作用所產生的地形，例如：河道、湖床、以及各種由侵蝕與沈積交叉作用所產生的地形。
由火星上冰川運動所產生的地形放大圖，可以看見U型谷與冰川作用所形成的平行線形冰川擦痕、沉積物等，與地球上因冰川作用產生的特殊地形相同。圖照來源：Phys.org。
最近在火星上發現新的地質證據，更顯示在火星上的氣候也曾和地球一樣，經歷冰河期與間冰期的交互變化。由美國航太總署（NASA）的火星偵察軌道衛星（MRO），在極區以外的地域拍攝，寬約5公里的影像中，可以看見受到冰川移動時磨蝕的平坦山壁以及淺圓形的U型谷，河床中分布著平行線形的刮痕與沉積物。這些刮痕與沉積物是在冰川移動時，將河道底部和兩側的岩石刮下，混和搬運後所形成。以上這些火星地形，與地球上由冰川運動所造成的特殊地形是相同的。
