火星上的奧林帕斯（Olympus）盾狀火山是太陽系內已知最大的火山，高達25公里，幾乎是地球珠穆朗瑪峰的三倍高，占地面積相當於美國亞利桑那州那麼大。
其山頂的破火山口（也稱為火山臼）直徑達80公里，深3公里。破火山口是火山原來錐形的頂部因失去地下熔岩的支撐崩塌形成的一塊凹地。
這座火山位於火星西半球赤道附近一處遼闊的塔爾西斯高原（Tharsis Rise）。塔爾西斯高原占了火星地表將近四分之一的面積，也是太陽系內已知的最大的火山所在地。上面還有被稱為「塔爾西斯山群」的另外三座盾形火山：阿爾西亞山（Arsia）、帕弗尼斯山（Pavonis）和艾斯克雷爾斯山（Ascraeus）。這三座火山筆直地排成一行，引人好奇。最大的這座奧林帕斯山位於這三座火山的西北面。
為什麼火星上會有如此大的火山區域？北卡羅來納州立大學的行星地質學家伯恩（Paul Byrne）告訴《福布斯》（forbes）雜誌：「我們不確定塔爾西斯高原是如何形成的，但是我們知道的是，這個區域從30億年前開始發展至今。」
行星科學研究所（Planetary Science Institute）的賴斯（Jim Rice）介紹說，多數科學家現在認同的理論是，塔爾西斯高原地處火星上的一個地幔熱柱區域，類似地球上的夏威夷群島的情況。可是由於火星上沒有像地球上地殼板塊這樣的活動，使得塔爾西斯區域幾十億年來一直位於這個地幔熱柱的上方，才有可能發展成這麼大規模的火山。
伯恩也認同這個理論。他說可能因為火星上從來沒有地殼板塊浮動的現象，從火星內部冒出的大量岩漿不斷在地表同一個區域堆積。幾十億年里噴發的熔岩終於堆積成如此巨型的火山。
加利福尼亞大學聖克魯茲分校（University of California Santa Cruz，簡稱UCSC）的行星科學家尼莫（Francis Nimmo）說：「奧林帕斯山這麼大也許並不奇怪。火星上引力比地球上小得多，所以火星的地殼可以支持得住比地球上更大的火山。」
科學家普遍認同火星上塔爾西斯地區的火山活動最早可追溯到35億年前。伯恩說，這個區域也有一些較新的熔岩流痕跡，大概來自發生在幾百萬年前的火山活動。
目前還沒有任何一部探測車抵達火星的這個區域探索過，只有在火星軌道上的探測器從空中察看過。
歐洲太空局（ESA）的火星快線（Mars Express）曾經從距離火山頂只有275～330公里的高度飛過。ESA說，火山的質量大到探測器在飛過的時候，使它的軌道出現略微的改變。
