Оба спутника вращаются вокруг своих осей с тем же периодом, что и вокруг Марса, поэтому всегда повернуты к планете одной и той же стороной.
Приливное воздействие Марса постепенно замедляет движение Фобоса, и в конце концов приведет к падению спутника на Марс. Напротив, Деймос удаляется от Марса.
Оба спутника имеют форму, приближающуюся к трёхосному
эллипсоиду, Фобос (26,6×22,2×18,6 км) несколько крупнее Деймоса (15×12,2×10,4 км). Поверхность Деймоса выглядит гораздо более гладкой за счет того, что большинство кратеров покрыто тонкозернистым веществом. Очевидно, на Фобосе, более близком к планете и более массивном, вещество, выброшенное при ударах
метеоритов, либо наносило повторные удары по поверхности, либо падало на Марс, в то время как на Деймосе оно долгое время оставалось на орбите вокруг спутника, постепенно осаждаясь и скрывая неровности рельефа.