Trong nhiều bộ phim viễn tưởng, người sinh ra trên sao Hỏa sẽ có xương yếu hơn bình thường nên sẽ không chịu được trọng lực ở Trái đất.
NASA đang hy vọng rằng con người sẽ thuộc địa hóa sao Hỏa trong 30 năm tới. Tỷ phú công nghệ Elon Musk tự tin hơn nhiều với con số 10 năm và đặt ra viễn cảnh: một là ở lại Trái đất và sẽ bị tuyệt chủng sau sự kiện như kỷ băng hà, hai là phải định cư ở nhiều hành tinh khác.
Khí hậu trên sao Hỏa rất khác với Trái đất.
Khí hậu sao Hỏa không hề giống Trái đất chút nào: trọng lực thấp hơn, phóng xạ mạnh, không có môi trường vi sinh. Tất cả những điều này sẽ tác động và khiến thế hệ người trên sao Hỏa phải tiến hóa với tốc độ kỷ lục kể từ khi bắt đầu biết đi từ 2 chân tới giờ.
Cụ thể, việc mang thai và sinh đẻ sẽ khó khăn hơn nhiều. Mô phỏng không gian trên chuột cho thấy số phôi thai sẽ khó tạo thành hơn, và nhiều khả năng là sẽ có cấu trúc cơ thể khác đi do chọn lọc tự nhiên để thích nghi với môi trường.
Trọng lực
Trọng lực trên sao Hỏa chỉ bằng 1/3 Trái đất.
Trọng lực chỉ bằng 1/3 Trái đất sẽ khiến mật độ xương giảm từ 1-2% mỗi tháng, chỉ còn một nửa sau 2, 3 năm, và đặc biệt nhanh với phụ nữ mang thai do họ cần lượng canxi rất lớn. Mật độ xương giảm khiến xương dễ tổn thương, như gãy hông và cột sống. Chỉ những người có mật độ xương lớn mới có thể tồn tại, và lâu dần con người trên sao Hỏa sẽ có trọng lượng xương lớn hơn tổ tiên rất nhiều.
Phóng xạ
Mức độ phóng xạ cao. Ước tính trong 2 năm, người sống trên sao Hỏa sẽ chịu mức phóng xạ lớn gấp 6 lần cho phép theo tiêu chuẩn của Mỹ. Nếu không có cách phòng ngừa hiệu quả, phóng xạ ảnh hưởng tới ADN sẽ gây ra đột biến dẫn tới ung thư, tăng tỷ lệ ung thư cho cư dân sao Hỏa, đồng thời đẩy nhanh quá trình tiến hóa do tạo ra những biến dị di truyền ngẫu nhiên có thể có lợi.
Bức xạ sao Hỏa đa dạng sẽ kích thích tạo ra những màu da mới.
Ví dụ cho đột biến là tăng sắc tố melanin trong da để chống phóng xạ, do melanin sẽ trung hòa bức xạ tránh ảnh hưởng tới gen, và vì vậy cư dân sao Hỏa sẽ có da tối màu hơn bất cứ chủng người nào trên trái đất. Mặt khác bức xạ đa dạng sẽ kích thích tạo ra những màu da mới, ví dụ như màu da cam từ sắc tố carotenoid chống bức xạ mặt trời.
Nồng độ phóng xạ cao cũng gây ảnh hưởng lên não, bộ nhớ và hành vi con người. Tuy nhiên chọn lọc tự nhiên sẽ lọc ra những cá nhân khỏe mạnh và tạo ra thế hệ có sức khỏe tốt, với khả năng khám phá nhiều hành tinh xa hơn, khắc nghiệt hơn.
Vi sinh vật
Các vi khuẩn vi sinh có ảnh hưởng rất lớn lên đời sống con người.
Cuối cùng là môi trường vi sinh. Các vi khuẩn vi sinh có ảnh hưởng rất lớn lên đời sống con người, điển hình là men vi sinh đường ruột. Trẻ em trên sao Hỏa sẽ không được tiếp xúc với nguồn lợi khuẩn này, dẫn đến nhiều bất lợi gồm trao đổi chất kém, sức đề kháng giảm với các bệnh thông thường, tăng khả năng mắc tiểu đường loại 1, dị ứng, hen suyễn và vài loại ung thư. Thí nghiệm trên chuột và thỏ cho thấy hệ miễn dịch và thần kinh của chúng phát triển lệch lạc, việc tổng hợp chất từ thức ăn cũng sai lệch.
Vì vậy, người sống trên sao Hỏa chỉ tiêu thụ được các loại đường đơn, protein và chất béo nhất định mà không cần lợi khuẩn. Mặt khác, có thể hy vọng một vài vi sinh vật sẽ theo con người lên sao Hỏa, phát triển nhanh hơn dưới tác động của đột biến và phát triển. Các loài thực vật được đem theo nhiều khả năng cũng phát triển theo cách này.
Các loại bệnh tật
Phác họa người sao Hỏa.
Những dịch bệnh như Ebola và Zika sẽ khó mà theo chân con người tới sao Hỏa, khiến hệ thống miễn dịch của cư dân sao Hỏa có thể biến mất hoàn toàn, và họ sẽ bị đe dọa tính mạng nếu bị phơi nhiễm khi quay lại Trái đất hoặc mầm bệnh của người từ trái đất ghé thăm. Các kiểu tiếp xúc từ bình thường tới tình dục đều rất rủi ro.
Như vậy khi bị cô lập hoàn toàn, môi trường tự nhiên khác biệt và khắc nghiệt có thể tạo ra một kiểu người hoàn toàn mới. Quá trình này ước tính chỉ mất khoảng 6.000 năm do độ tương phản rõ rệt giữa hai hành tinh. Giống loài mới có thể đúng như cuốn tiểu thuyết viễn tưởng "The Martian Chronicles", với da nâu và mắt vàng.