火星有两颗天然卫星。 1877年由美国的A.霍尔发现。火卫一离火星中心9370千米，公转周期为7小时59分，比火星自转快得多，所以从火星上看来，它是西升东落的。火卫二离火星23500千米，周期30小时18分，它们的形状都很不规则，火卫一的大小为13.5千米×10.8千米×9.4千米，质量估计为 1.38×10^14千克。表面参差不平，布满了大大小小的陨石坑，火卫一上甚至有一直径达8千米的环形山和环形山组成的山链，还有最深达 500米的沟纹。它们的轨道并不稳定，火卫一有加速现象，轨道不断降低，而火卫二却在慢慢远离火星。
土星拥有大量独特的卫星，但是美国宇航局(NASA)并没有忘记围绕火星运行的两颗奇怪的小卫星。该机构的2001火星奥德赛号(2001 Mars Odyssey)号火星探测卫星本月重新观察了这两颗飞行的“马铃薯”。随后NASA分享了两颗卫星的迷人GIF图。
这张GIF由19张图片组成。 NASA表示：“这种明显的运动是由于摄像头在2018年2月15日17秒的时间内观测到的进展，而不是两个卫星的运动。”
火卫一Phobos和火卫二Deimos的形状看起来十分特别。火卫一形状并不规则，最宽处约17英里(约27公里)，并有一个奇特陨坑和凹槽。Deimos最宽处仅有9英里(15公里)，并且有许多小型陨石坑。
2001火星奥德赛号于2001年春季发射，并于当年晚些时候抵达火星。这颗探测卫星一直在研究火星表面并研究下面的矿物和化学元素。
