提起卫星，我们首先会想到月球，这颗地球唯一的天然卫星，也是人类第一个登陆的地外天体。天然卫星是指环绕一颗行星按闭合轨道做周期性运行的天然天体，与人造卫星相区别。在太阳系内，除水星和金星外，其他行星均有卫星环绕。也就是说，火星是存在天然卫星的，而且还拥有两颗天然卫星。
古希腊人将火星称之为阿瑞斯，是希腊神话中的战神。这两颗天然卫星分别被命名为福布斯和狄默斯，取自阿瑞斯两个儿子的名字。
1877年，阿萨夫·霍尔先后在美国海军天文台发现了火星的两颗卫星——火卫一（福布斯）和火卫二（狄默斯）。
火卫一呈土豆形状，一日围绕火星3圈，距火星平均距离约9378千米。它是两颗卫星中较大的一颗，也是离火星较近的一颗。它的形状类似马铃薯，尺寸为26.6km×22.2km×18.6km。它与火星之间的距离也是太阳系中所有的卫星与其主星的距离中最短的，从火星表面算起只有6000千米。火卫一的转动快于火星的自转，每天可以围绕火星转3圈。从火星表面看火卫一从西边升起，在4小时15分钟或更短的时间内划过天空在东边落山。研究人员发现，火卫一的轨道半径正在逐渐变小，它最终的归宿将是撞击到火星表面，或者星体破碎分散在火星周围形成火星环。
火卫二是火星较小较远的一颗卫星，平均半径仅为6.2千米，与火星的距离是23460千米，以30.3小时的周期环绕火星，轨道速度为每秒1.35公里。研究人员发现，与火卫一不同，火卫二正在慢慢远离火星。
同地月关系一样，火星和它的两个卫星之间存在潮汐力的影响，由于物体上各点到引力源距离不等，受到的引力大小不同，对物体产生了撕裂效果。
关于火星卫星的起源目前仍有争议。其中一种学说被称为俘获说，即火星的两颗卫星都是被捕获的小行星；另一种学说是撞击说，即火星的卫星是火星与其他天体撞击溅射出来的。
研究火星的卫星是一件重要的工作。地球与火星的最远距离可达约4亿公里，将信号从火星发回地球将产生10~20分钟的延迟，但是如果把其卫星作为探测火星的“前哨站”，宇航员可以在“前哨站”上遥控火星表面的探测器，避免信号延迟等问题。
