地球在火星和太阳之间时就发生火星冲日。 当火星与太阳视黄经相差180度时,称为火星冲日。这时,火星和太阳分别位于地球的两边,太阳刚一落山,火星就从东方升起,而等到太阳从东方升起时,火星才在西方落下,因此整夜都可观测火星。一般来说,冲日时,火星离地球较近,它的亮度也是一年当中最亮的。
当地球在远日点附近时而火星在近日点前后发生大冲时,就是所谓火星大冲。冲日时的火星距离地球最近大约6千万千米以内,最远可达1亿千米以上。由于火星轨道的偏心率近1/10,近日点时距离太阳有20670万千米,远日点时距离太阳24920万千米,二者之间相差4250万千米。