火星的地球化可以有以下幾個方法：
在大气中增加适量的气体（包括溫室氣體和適合生物生存的氣體），增加地表溫度與氣壓，主要是為了液態水，其次是植物、動物。
在太空中架設巨大反射（或折射）鏡群，增加照射到火星表面的太陽光強度。
大量融解地下凍土層，再把水引到地表。雖然一開始會結冰，但隨著工程進行，冰層進而融化形成水圈。
在冰上（包括兩極）培植深色藻類或散佈煤灰等深色物質增加吸熱进而加速融化。
散布固沙菌類、植物，防止沙暴的發生，進而生成土壤，擴大居住地。
建立行星推進器（引擎），改變火星運行軌道。
在進行融化地下層時，雖然上層凍土的重量會把下面融解的液態水擠到地表，但是地層會下陷，而且結成的冰會增加地表的反照率，加上昇華至大氣的水，都會改變氣候，因此這些因素都要考慮進去。
另外，來自太空的輻射，雖然可以用太空的反射鏡處理，但是這些鏡子是非常脆弱的。不過隨著大氣逐漸增厚，問題就小多了。最根本的辦法就是到地核去啟動火星的磁場，抵抗太陽風和宇宙射線。但是這需要大量的能量，需要的技術還得再加強，且地磁的成因仍未完全了解。
改造火星一般估計要花非常長的時間，例如千年。不過在動工之前，人類應完整而仔細的審視這星球的一切，並且設立保護區與開發限制。因為只要一開工，保存久遠的地質資料和景觀可能因為加速侵蝕而遭破壞，例如位於極冠中的沉積資料可能會消失。