火星在形成之後的一段時期中，被認為與地球有著同樣的演化曆程，也就是曾經存在海洋，有奔騰的河流和冒著濃煙的火山。對此，火星表麵有大量殘跡可以說明，曾因水流而形成的“淚滴”狀沙洲地貌就是物證之一。
科學家曾做過這樣的實驗：把宇宙射線中的主要成分——質子流通過加速器照射火星原始大氣——一氧化碳、二氧化碳、氮及水蒸氣的混合氣體，分析生成的主要成分。實驗證明生成了乙氨酸、丙氨酸、天門冬氨酸等多種氨基酸。根據這種實驗結果判斷，火星原始環境與地球同樣有生命誕生的充分條件。
火星上曾經誕生過怎樣的生命呢？試用地球的情況為例做一點說明。地球從40多億年前形成開始，經曆了10億年的化學演化過程，導致了原始生命的誕生。這種原始生命可能是具有原核細胞的簡單細菌，也就是擁有為繁衍所需的攜帶少得不能再少的遺傳信息的遺傳基因，為了能量代謝把微乎其微的酶用膜包裹起來的構造簡單的東西。此後又經過20多億年，這種簡單生命才進化為真核生物。
這個過程在火星該是怎樣的呢？正如前麵談到的，在形成後大約10億年中，原始火星上有海洋，也有溫暖濕潤的大氣，所以火星上出現與地球曾出現過的類似簡單生物並不是難以理解的事。當然，海底的熱水出口周圍也應當是火星生命誕生的場所。但是此後火星慢慢“冷卻”，生命進化的步伐變慢了，現在不清楚火星上是否出現過真核細胞生物。如果“冷卻”的過程是異常緩慢的話，具有真核細胞，能進行光合作用的藻類生物有可能繁殖。如果“冷卻”是急速進行的，火星上的液態水就會消失，那麼不要說真核細胞，就連原核細胞是不是能出現都很難說了。
由此說來，火星是從什麼時候、怎樣“冷卻”的，將是解開火星生命之謎的鑰匙。火星表麵存在大量超氧化物，火星上有水，通過發生化學反應生成了氧氣，火星生命也許一躍而獲得了呼吸氧氣的生存形式，因此我們不能忽視火星上曾誕生過相當複雜生命的可能性。
目前，解開這一疑問的關鍵在於研究資料不足，我們相信，在不遠的將來人類通過對火星的探測，以上問題應當能弄清楚。