Dugoročno gledano, mnogi ljudi vjeruju da će čovječanstvu trebati više prostora. Iako je vjerojatno da bi Zemlja mogla primiti mnogo više milijardi ljudi bez gužve – sve dok se poveća produktivnost poljoprivrede i izvrši prijelaz na obnovljivu energiju – ljudi će na kraju možda morati živjeti od planeta. Najočitija meta za takvu kolonizaciju je Mars, koji se nalazi samo 60% dalje od Sunca nego što je Zemlja, i jedini je unutarnji planet osim Zemlje koji ima blagu temperaturu i tlak. Površina Marsa je oko 29% površine Zemlje, što je područje usporedivo s površinom svih kontinenata zajedno, uključujući Antarktik. Neke osnovne sheme za teraformiranje Marsa uključuju podizanje temperature i atmosferskog tlaka na planetu, te pronalaženje načina za oslobađanje vode i kisika.
Hipotetski proces stvaranja drugog planeta sličnijim Zemlji nazvan je teraformiranjem, a terraformiranje Marsa je često spominjana mogućnost u raspravama o teraformiranju. Kako bi Mars postao pogodan za ljude i zemaljski život, potrebne su tri velike modifikacije. Prvo, tlak atmosfere se mora povećati, budući da je tlak na površini Marsa samo oko 1/100 od Zemljinog. Atmosferi bi također bio potreban dodatak kisika. Drugo, atmosfera se mora održavati toplom. Topla atmosfera otopila bi velike količine vodenog leda na Marsu, riješivši treći problem, nedostatak vode.
Teraformiranje Marsa izgradnjom njegove atmosfere moglo bi se pokrenuti podizanjem temperature, što bi uzrokovalo da se ogromne zalihe leda CO2 planeta povećaju i postanu atmosferski plin. Trenutna prosječna temperatura na Marsu je -51°F (-46°C), s najnižim od -125°F (-87°C), što znači da su sva voda i mnogo ugljičnog dioksida trajno smrznuti. Čini se da je najlakši način za podizanje temperature uvođenjem velikih količina CFC-a – klorofluorougljika, vrlo učinkovitog stakleničkog plina – u atmosferu, što bi se moglo učiniti slanjem raketa napunjenih komprimiranim CFC-ima u smjeru sudara s Marsom.
Nakon udara, CFC-ovi bi se kretali kroz Marsovu atmosferu, uzrokujući efekt staklenika koji bi podigao temperaturu, što bi dovelo do sublimiranja CO2 i daljnjeg zagrijavanja i atmosferskog nakupljanja. Sublimacija plina stvorila bi goleme vjetrove, koji bi izbacili velike količine čestica prašine, koje bi dodatno zagrijale planet izravnim upijanjem sunčevih zraka. Nakon nekoliko godina, najveće prašne oluje bi se stišale, a planet bi mogao postati nastanjen za određene vrste algi i bakterija, koje bi služile kao preteče svih ostalih života. U okruženju bez konkurencije i bogatom CO2, uspjeli bi. Ovo bi bio najveći korak u teraformiranju Marsa.
S vremenom bi se alge i bakterije proširile planetom, pozelenivši tlo, što bi smanjilo albedo ili reflektivnost Marsa, apsorbirajući tako još više topline. Na kraju bi temperatura u mnogim područjima premašila temperaturu ledišta vode, a atmosferski tlak bi se povećao zbog svih otpuštenih plinova, prelazeći tu magičnu liniju gdje je moguće stvaranje tekuće vode. U ovom trenutku, ljudima na planetu bi trebalo malo više od spremnika kisika da prežive na otvorenom. Dugoročno gledano, velike količine kisika mogle bi se osloboditi preradom oksidnih metala koji se nalaze na površini. Terraformiranje Marsa moglo bi potrajati desetljećima ili čak stoljećima, ali mnogi smatraju da bi novi prostor koji nam je dao bio vrijedan toga.