Οι πολικές στρωματικές αποθέσεις βρίσκονται στα βόρεια και νότια πολικά του πλανήτη Άρης, αυτές οι αποθέσεις σχηματίζονται από μια σωρό απόβλητων υλικών και πάγο νερού που σχηματίζονται σε εκατομμύρια χρόνια. Η σχηματισμός των πολικών στρωματικών αποθέσεων είναι δείκτης κλιματικών αλλαγών που έχουν συμβεί στον Άρη.
Οι βόρειες και νότιες πολικές στρωματικές αποθέσεις ανακαλύφθηκαν μόνο τα χρόνια 1971 και 1972 από ανανδρωμένες αποστολές αerioσκαφών από τον αμερικανικό οργανισμό διαστήματος NASA. Οι πρώτες εικόνες των αποθέσεων προήλθαν από την αποστολή Mariner 9 και προσθέστηκαν αργότερα από έρευνα από τις αποστολές Viking της NASA. Πιο λεπτομερείς εικόνες υψηλής ανάλυσης των πολικών στρωματικών αποθέσεων έχουν ληφθεί από την κάμερα Mars Global Surveyor Mars Orbiter. Μελετώντας τη σχηματισμό των πολικών στρωματικών αποθέσεων, ενδείξεις μπορούν να ληφθούν για το κλίμα του Άρη καθ' όλη την ιστορία του πλανήτη.
Ο σχηματισμός των πολικών στρωματικών αποθέσεων πιστεύεται ότι περιλαμβάνει μεγάλα στρώματα πάγου νερού, σκόνης και σε ορισμένες περιπτώσεις αποθέσεις άμμου, σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο του Αριζόνας. Πιστεύεται ότι καθώς το κλίμα του πλανήτη άλλαζε, διαφορετικά στρώματα υλικού έχουν χτιστεί για να σχηματίσουν ένα προστατευτικό στρώμα πάνω από αυτά τα στρώματα υλικού κάτω, αυτό περιλαμβάνει πάγο νερού που έχει προστατευθεί από φθορά και εξάτμιση από στρώματα σκόνης και άμμου που σχηματίζονται πάνω τους. Ο σχηματισμός των πολικών στρωματικών αποθέσεων έχει καλύψει το υπάρχον έδαφος καθιστώντας αδύνατη την προβολή από εικόνες από ανανδρωμένες αerioσκαφή NASA, και οι αποθέσεις έχουν καλύψει γηπορικά χαρακτηριστικά, όπως βράχοι και κρατήρες.
Οι πολικές στρωματικές αποθέσεις μπορούν να σχηματιστούν στους πόλους του Άρη σε βάθος έως δύο μίλια, αυτές οι αποθέσεις είναι ορατές σε εικόνες από αerioσκαφή διαστήματος όπου τελειώνουν στις άκρες βράχων, φαράγγων και σκαπών στο έδαφος του Άρη. Τα στρώματα υλικού που έχουν χτιστεί για να σχηματίσουν πολικές στρωματικές αποθέσεις δεν είναι ομοιόμορφα, με το χρονικό διάστημα που ένα κλίμα κυρίασε τον Άρη να οδηγεί απευθείας στο βάθος του υλικού στην επιφάνεια του πλανήτη.
Εικόνες της NASA δείχνουν το φαράγγι Chasma Boreale στον Άρη ως καλό παράδειγμα της σχηματισμού των πολικών στρωματικών αποθέσεων. Αποθέσεις άμμου που είναι ορατές σε εικόνες της NASA πιστεύεται ότι έχουν σχηματιστεί ως μίλια αμμώδεις θίνες που καλύψαν νωρίτερα στρώματα πάγου και σκόνης. Όπου το φαράγγι Chasma Boreale τελειώνει σε απότομες βραχοειδείς όψεις, φαίνεται ότι οι αποθέσεις άμμου μέσα στα πολικά στρώματα κινούνται για να σχηματίσουν νέες περιοχές αμμωδών θινών στους πόδες των απότομων βράχων.
