形成沙塵暴有兩個必不可少的因素:風和沙塵。
火星的大氣密度非常小,大約只有地球的1%,在收到太陽光照射時,大氣層根本無法起到保溫作用,因此火星地表能夠接受到太陽照射的一面溫度 大約為27℃,而背向太陽的一面溫度則只有-133℃,二者相差160℃!巨大的溫差導致火星上大氣運動十分劇烈,再加上地表沒有建筑或樹木一類的障礙物,所以火星上縱然空氣極度稀薄,也會產生強烈的大風。
火星的地表被一層赤鐵礦所覆蓋,由于火星的重力不足地球的一半,液態水無法在這種條件下存在。因此 火星幾乎可以算得上是一顆沙漠之星。在火星的地表遍布著沙礫與巖石,因為引力小,這些沙石很容易被大風吹起,在這樣的自然條件下,火星自然比地球更易產生沙塵暴。
火星偵察軌道器曾捕捉到一個驚人的畫面:火星上呈現漏斗狀的沙塵旋風竟然高達20千米!而地球沙塵暴的高度即使是數百米的程度也極為少見。