說到探索火星生命，首先必須考慮到火星的地質年代和地形。在40億年乃至35億年前，火星同地球一樣也有海洋，此後才逐漸“冷卻”成為今天這種冰冷的行星，所以火星如果誕生過生命可能是在“冷卻”之前的時期。現在認為，地球就是在這個時期誕生了原始生命，單細胞生物繁衍起來。
該到火星什麼地方去探索生命呢？在火星地形中，火星北半球火山口的地區是比較新的地層，是生命誕生以後才形成的。從地質年代來看，大約在40億年～30億年前火星南半球形成的高原是由古老地層構成。因此，探索火星生命的首選地域應當是這種具有古老地形，特別是由流水衝刷形成的“水手穀”等地域。所幸火星上沒有地球上的岩盤運動，古老地層古今如一。不過在這種地區找到仍生存的生物可能性不大，主要目的應是尋找原始生命的微小化石。有可能的話，如果找到現在火星上仍生存的生物，那應當是在火星極冠的周圍地區和地下永久凍土的含水層。
為了生存地球型生物，水的存在是必不可少的條件。根據前麵談到的實驗結果推測，在目前火星環境下有水存在的話，低溫中的厭氣微生物和原始營光合作用的細菌生存是有充分可能性的，或許它們仍處在緩慢的進化過程中。