Эволюция минералов на Земле и Марсе началась 4,56 млрд лет. В этот период вулканическая активность играла важную роль. Первые минералы, скорее всего, образовались непосредственно из остывающей магмы. Гидротермальная активность также способствовала появлению новых минералов на обеих планетах. Однако на Земле процессы диверсификации минералов произошли, когда началась тектоника плит (около 3 млрд лет назад) и появилась жизнь (3,8 млрд лет назад). На Марсе ни один из этих процессов, судя по имеющимся данным, не происходил. В результате эволюционное развитие планет пошло двумя разными путями.

Самые ранние минералы Марса образовались так же, как и на Земле. То есть они начинались как магматические породы. Со временем кристаллы, образовавшиеся в виде базальтовых магматических пород, вышли на поверхность. Другие образовались в результате осаждения первичных минералов из воды (предположительно в морях и озерах), а также в результате гидротермальных процессов и процессов выветривания.

Гидротермальное минералообразование на Марсе связано как с вулканическими флюидами, так и с активностью ударных разломов. Ударные столкновения метеоритов создавали зоны разломов и способствовали образованию новых минералов. В результате таких процессов на Марсе были обнаружены как минимум 65 основных минералов. Кроме того, поверхностные процессы, связанные с взаимодействием воды и горных пород в озерах, океанах и речных потоках, дополнительно способствовали формированию вторичных минералов. Например, на Марсе обнаружены месторождения бора, что подтверждает наличие протекавшей там в прошлом воды.

Ученые получают данные о топографии Марса и элементном составе марсианских пород с помощью орбитальных аппаратов, посадочных модулей и марсоходов. Кроме того, марсианские метеориты, которые падают на Землю, предоставляют дополнительную информацию «из первых рук» о минералах Марса. Все эти методы подтвердили на сегодняшний день существование на Красной планете 161 минерала. Они существуют в различных фазах, включая первичные магматические, осадочные и приповерхностные метаморфические породы. Образцов горных пород, вышедших на поверхность, пока не так много.

Таким образом, образование минералов на Марсе и Земле шло разными путями после в целом схожего начального этапа формирования планет. Общее количество марсианских минералов, вероятно, будет на порядок меньше, чем на Земле. Пока ученые обнаружили на Марсе только 20 первичных и вторичных способов минералообразования. На Земле их как минимум 57, и это, вероятно, объясняет большие различия между планетами.