Теории происхождение спутников Марса основываются на нескольких противоречивых фактов. С одной стороны, низкое альбедо, низкая плотность и  ранние спектральные измерения указывают на то, что Фобос может быть захваченным астероидом, типа углистых хондритов, каких много во внешнем поясе астероидов, далеко за орбитой Марса. С другой стороны, расчеты эволюции орбит показывают, что захват астероида маловероятен. Это дает сильные аргументы в пользу того, что формирование спутников Марса происходило вместе с Марсом из протопланетного облака. Но в этом случае состав Фобоса должен отличаться от состава углистых хондритов и быть близок составу обыкновенных хондритов, характерных для области аккреции вблизи Марса.

Безусловно, в процессе эволюции спутники Марса подвергались воздействию различных внешних факторов. На поверхность Фобоса могло осесть вещество с Марса при активной бомбардировке Марса астероидами на ранних этапах эволюции. Другим источников поверхностного материала спутников Марса может быть космическая пыль, захваченная гравитационным полем Марса. Кроме того, реголит всех безатмосферных тел подвержен бомбардировке частиц космических лучей и солнечного ветра. Процессы образования реголита на малых телах, являющегося результатом воздействия указанных выше факторов, еще не достаточно изучены, однако, следует ожидать, что несмотря на постоянную бомбардировку микрометеоритами и воздействию солнечного ветра, процессы, происходящие во внешнем слое реголита достаточно хорошо отображают химический состав коренных пород. Поэтому изучение реголита позволит получить сведения не только о реликтовом веществе, из которого сформировались планеты и тела Солнечной системы, но и о условиях их формирования и последующей эволюции.

Имеющиеся данные о физических и химических характеристиках Фобоса и Деймоса не позволяют сделать выбор между различными теориями происхождения этих тел - либо это захваченные астероиды, либо аккумулированные тела на марсианских орбитах (эволюционная теория), либо это результат столкновения крупного небесного тела с Марсом на ранних стадиях его эволюции. Из-за малого размера, неправильной формы и спектральных отражательных характеристик марсианские спутники часто связывают с астероидными аналогами, населяющими внешний пояс астероидов. Возникает вопрос о том, каковы могли бы быть физические процессы, которые бы объяснили их происхождение, какую роль в их происхождении сыграло гравитационное поле Марса? Решение всех этих вопросов может дать вклад в понимание происхождение системы спутников Марса и их взаимоотношение к Марсу, помочь в разгадке происхождения других спутниковых систем. Этот круг вопросов - один из важнейших в современной фундаментальной физике о Солнечной системе. Решение их поможет решить проблемы происхождения и эволюции Земли и планет земной группы.

Наиболее мощным методом исследований реголита являются изучения соотношений состава изотопов и основных породоборазующих элементов. Зная эти соотношения и выполнив детальный анализ исследуемого образца реголита, можно определить его "родословную" и, таким образом, сделать заключение о происхождении тела. По соотношениям радиоактивных элементов определяют абсолютный возраст тела.

Данные космических аппаратов МАРС-5 и ФОБОС-2, указывают, что солнечный ветер, распространяясь вблизи орбит марсианских спутников, испытывает возмущения, На основании этого были сделаны предположения, что на орбитах Фобоса и Деймоса существует повышенная плотность пылевых частиц - пылевой тор. Наиболее вероятно существование пылевого тора связано с выбросом материала с поверхности Марса и Фобоса при бомбардировке их поверхностей микрометеоритами. Исследование этой проблемы важно не только с точки зрения эволюции реголита на поверхности марсианских спутников, но и для изучения условий вблизи Марса при планировании перспективных экспедиций к Марсу.

Плазменные исследования вблизи Марса проводились с самых первых отечественных миссий к этой планете и в настоящее время практически все данные о взаимодействии солнечного ветра с плазменным окружением Марса получены с помощью отечественных космических аппаратов. Правда, вплоть до последнего времени оставалась неопределенность в определении собственного магнитного поля Марса, что вызывало сложности в интерпретации плазменных измерений. Американская миссия Марс Глобал Сервейер, запущенная в 1996 г. смогла зарегистрировать собственное магнитное поле Марса. Учитывая данные магнитного поля Марса, большой интерес представляет продолжение исследований особенностей взаимодействия солнечного ветра с плазменным окружением Марса, которое не похоже ни на Венеру (планета без собственного магнитного поля) ни на Землю (планета с достаточно сильным собственным магнитным полем). 

Проблемы исследований спутников Марса:

• происхождение спутников Марса,
• природа реголита (реликтовое вещество?),
• различные свойства поверхностей Фобоса и Деймоса,
• низкая плотность (1,8-1,9 г/см3),
• внутренняя структура,
• особенности орбитального и собственного движения,
• пылевой тор?