《火星三部曲》是由三本科幻小说所组成的一个系列，作者是金·斯坦利·罗宾森（Kim Stanley Robinson），记录了人类在火星殖民及将地球化的编年史。这三本小说分别是《红火星》（Red Mars，1992年），《绿火星》（Green Mars，1993年）以及《蓝火星》（Blue Mars，1996年）。另外还出版了一本额外的短篇故事《火星人》（The Martians，1999年）。
《红火星》开始于2026年第一次前往火星的殖民的太空航行，而殖民的最终目标是将火星改造成适合人类居住，也就是火星地球化。多由俄罗斯人及美国人所组成的“登陆首百”建立的第一个殖民地——“山脚基地”（Underhill），则为未来更多的科学家和工程师来火星打下基础。然而，贪婪的跨国公司操纵和控制地球上的国家，导致火星城镇中人口拥挤、维护不足。几起对地球化设备的人为破坏被归罪于反地球化分子。这种情况终于在2061年导致了暴力革命的爆发。革命导致了很多登陆首百的死亡，以及包括太空电梯在内的火星建筑设施被毁。幸存的其他登陆首百们被迫转入“地下”隐藏起来。
《绿火星》的名字，来自地球化的中级，植物开始生长使得大地呈绿色的阶段。本书的情节接着《红火星》，讲述幸存的登陆首百、其子辈和孙辈的故事。在转入“地下”期间，他们开始发展一种与当时的超国家秩序相反的新型社会秩序。最后，所有地下派别联合起来，签署《多萨伯雷夫亚协定》（Dorsa Brevia），准备2120年左右的第二次革命。
《蓝火星》的名字来自地球化的下一个阶段：气压和温度的继续增加导致液态水开始在火星表面凝聚成江河和海。这部书接着《绿火星》的结尾，但内容方面比前两部书要宽得多。它覆盖了第二次革命后一个世纪的发展：此期间人类定居扩展到整个太阳系，甚至更外部的宇宙（罗宾森称此过程为“加速度”，accelerando）。其一个主要转折点是南极洲西部一连串冰下火山爆发（而不是全球暖化），融化了南极西半部的冰盖，导致海平面的上升，引发全球性的灾难。很大一部分用于讨论其人物达到极端长寿的后果。重复的长寿使得很多人活到两百年以上。罗宾森特别对极端长寿的心理后果，如记忆缺失、人格变化、精神不稳定和厌倦等进行了猜测。
《火星人》是一本短篇小说合集，覆盖的时间与火星三部曲接近。另有几篇小说发生在一个另类的发展框架内：登陆首百的任务不是殖民而是探索。该书里有关于火星地球化计划最终结果的暗示。
在一系列的书当中，罗宾森还描述在其他太阳系之中行星及卫星的所进行的殖民与地球化的工作，包括了描述在木卫四、水星、天卫三及金星上的城市。
极有权力的跨国企业，又称“超国界企业”，开始出现于二十一世纪中叶。这些企业在全球化过程中得到极度扩张，具有了足够超越或者操纵国家政府的经济能力－－开始是第三世界的小政府，后来发展到更大更强的政府。在罗宾森的未来理论中，这些超国界企业实际上继承了国家的地位，而最大的企业则继续试图吞并竞争者，以达到全部占有星际市场的目的。在《火星三部曲》的末尾，22世纪中叶，一场全球灾难迫使这些企业赋予员工更多的民主权力。
书中提到的这些超国界企业包括：布雷西斯（Praxis），一个相对比较善意和民主的公司、以及对虐待火星居民负有责任的真美妙（Subarashii）公司。
书中提及多种方法来达成火星地球化，并在后来人类快速扩张时使用到太阳系其他星球上，但地球化的程度则因工程困难度而有所不同。
火星
地球
金星
水星
木星系
土星系
天王星系
海王星系
太阳系之外
美国太空人，首个登陆火星的人。第一次登陆后成为英雄，并用他的可观影响力来游说以殖民为目的的第二次登火星计划。按照医学规定，布恩在第一次旅途中受到了太多的辐射，不应该再飞第二次。然而因为他是名人，被破例允许第二次航行，加入了去火星永久殖民的登陆首百行列。他因为成就和天然魅力，被认为是登陆首百的非正式领袖。在《红火星》的第一章，约翰‧布恩被极端主义分子所暗杀。第二章开始的叙述，回到登陆首百当年乘坐“战神号”飞船飞往火星期间。在三部曲剩下的部分，布恩的想法继续占据参考点的地位。布恩有着复杂的性格。从一方面看，他有一个典型的朴实、日常英雄形象：第一次踏上火星后，他说的第一句话是“嗯，我们来了”。他总是心情愉快，对人和蔼，做什么事都从容不迫。但在《红火星》的后半段，罗宾森从别人眼里看布恩换成布恩本人的视角。这一部分揭示了在生命的后半段，布恩对一种在大脑内作用类似内啡呔的虚构药“omegendorph”使用上瘾。另外，布恩有些看起来是头脑简单的时候，其实可能是为了政治目的作出的表演。总的来说，布恩是一个不论在优点和缺陷上都大于真人的形象。
作为美国队伍的领袖，法兰克在权力运用上有马基亚维利之风。不过后来，他有些玩世的行为被表现是出于自卫。法兰克不为人知的理想主义方面，至少驱动了他的有些行为。最后他在洪水中死亡。
容易感情用事的玛雅处在她、布恩和查默斯的恋爱三角中。她一开始是俄国队伍的领袖，后来成为一个强大的政治力量。在查默斯和布恩死去之后，她与米歇尔恋爱。随着年岁的增长，她严重受到失忆和两极情感紊乱的影响。
俄罗斯工程师。她较早了火星上第一个永久居住点。在后来的书中，她并非自愿地成为了一个政治家。一开始娜蒂雅爱上的是阿卡迪‧波格丹诺夫。在《绿火星》中，她又爱上了亚特·蓝道夫并与之成立家庭。
工程师，有无政府主义/马克思主义倾向。登陆首百中的很多人，特别是菲莉斯‧波易尔，把他看成是一个闹事者。他带领的队伍在卫星弗伯斯上建立了一个前哨站。在第一部书的末尾，他领导了反对跨国际公司的第一次革命起义。像布恩一样，他的政治思想（被称为波格丹诺夫主义）对书中后来人物影响很大。他和娜蒂雅·车尼雪夫斯基恋爱，于2061年的第一次革命之中死亡。
美国物理学家。罗素是火星绿党（提倡将火星地球化）的领袖，也是一个有才华和创造性的科学家，暗恋安‧克来朋。在《绿火星》中，他不幸被抓到卡塞峡谷遭政府安全人员刑讯折磨，中风后患了失语症，后来渐渐恢复。萨克斯法格原指一种长在石头之间的植物——虎尾草，意思是破石者，对主张地球化的罗素正适合。
美国地质学家。提倡将火星保持原状，后来成为以此为目标的火星红党领袖。她经常被描述成有愤恨的情绪。她和萨克斯‧罗素有着爱恨交加的关系。后来发展出人格分裂的倾向，开始对“蓝火星”有一些好感。
是生物、农业和生态系统方面的日本专家。她把当年在伦敦读书时的朋友和情人“土狼”德司蒙‧霍金斯偷偷带上战神号来火星。她是“农场队伍”－－登陆首百最重要的工作组和团体－－的领袖，因此成为三部曲中很多主要线索的焦点。她最重要的观点是人应该和居住的行星保持互相尊重的关系（这个观点到了火星被称为“Areophany”）。在她建立的名为“采埚”（Zygote）的秘密殖民地里，广子用自己的卵子和（经常是不知情的）登陆首百中男性的精子进行体外人工授精，产生了火星上的第一代子女（ectogenes）。她很少成为叙述的中心，然而影响力却无处不在。作为不出场的重要人物，广子的形象可以和《阿特拉斯摆脱重负》中的John Galt和《第三个人》中的Harry Lime并论。她最后失踪之后，几个人物都认为她只是再次藏了起来，去寻找而没有找到她。
法国心理学家，任务是观察登陆首百的心理健康状况，先是在南极洲训练基地，然后在火星。他先是极其想念记忆中的家乡普罗旺斯，后来随外交团回到地球顺便去看了一下，结果变得更加思乡。与玛雅‧妥伊托芙娜恋爱，在她出现严重失忆症状后不久死去。
俄罗斯生物学家。他主管火星上一切医疗和医学研究，并因发明退缓衰老的长寿治疗并对其不断改良而著名。他原来住在火星北边的阿奇隆，于失败的第一次革命后逃往地下。他和乌苏拉、马琳娜三个人共同生活。
美国的地质学家，基督徒，赞成企业控制火星。她最后跟登陆首百中的大多数相反，站在了联合国火星局一边。她借由控制克拉克（太空电梯末端太空站），用强硬的手段控制火星。在失败的第一次革命中，克拉克被分离并抛向太阳系外围，不过菲莉斯‧波易尔等人却精准的借着木星的引力回到火星而幸存下来。最后在营救被政府安全人员刑讯的萨克斯时被玛雅误杀。
特立尼达的偷渡者。他是广子的朋友及支持者，也是狂热的无政府主义者。他在《红火星》中是一个影子人物。他“能不费力气的混到火星背景中”，在《绿火星》开头之前他只用“土狼”的名字出现。他成为火星地下的领袖人物之一，和发展中的“礼物经济”系统的非正式协调人。
布雷西斯公司派去和火星地下运动建立半外交接触的代表。布雷西斯公司的目的是建立在民主企业基础上的“生态资本主义”体系。和其他跨国公司一样，布雷西斯公司和各国政府之间有广泛的经济政治联系，但该公司的目标是平等协作而不是剥削关系。
三部曲覆盖了两百多年的人类历史，晚期移民和登陆首百的子孙辈最后成为了书中的独立重要人物。
广子和土狼的儿子，在采埚被集体抚养长大。他是一个愉快的漫游者，最后成为政治领袖，提议和地球建立联系。奈加是被派去出使地球的火星人之一，一开始对地球的重力与特立尼达的温湿度适应不良。因发明可以持续几天不停的长跑技术而著名，常参加环火星一周的超级马拉松（The Round The Worlder）、负一岛的诃勒斯运动会（The Hellas games at Minus One Island）。
广子和约翰‧布恩的孙女，和奈加一起长大。他成为孤立主义的领袖，被描写成有操纵他人的倾向。
安‧克来朋的儿子，火星上出生的第一代之一。他处于其他第一代人的长兄地位。他的意见和决定影响了很多“火星第一”党革命、政治上的决策。他一些时候做工程师和参加“绿党”活动。
