I critici cinematografici si sono concentrati,nelle loro recensioni, soprattutto sul fatto che i venti marziani sarebbero in realtà "a malapena una brezza leggera", e anche lo stesso sceneggiatore Drew Goddard ha dichiarato che i venti dovevano essere considerati in maniera molto esagerata per generare la situazione della storia. Invece, il processo di combustione usato da Watney per produrre acqua è accurato ed è usato dalla NASA per un possibile rover da usare su Marte, e anche il generatore termoelettrico a radioisotopi è stato usato accuratamente. Successivamente, quando le sue razioni iniziano a scarseggiare, Watney costruisce una serra improvvisata utilizzando suolo marziano e le feci dell'equipaggio come fertilizzante; a tal proposito il dottore Michael Shara, curatore della divisione di scienze fisiche presso l'American Museum of Natural History, ha spiegato che «potremmo probabilmente coltivare qualcosa su Marte». Inoltre, si pensa anche che sia possibile che organismi microbici siano presenti su Marte. In un'altra scena, la visiera di vetro del casco di Witney si crepa; l'ossigeno scende quindi momentaneamente al di sotto del livello critico ed egli è costretto a sigillare rapidamente il casco con del nastro adesivo per evitare il soffocamento. Secondo Shara «fintanto che la pressione interna è intorno al 30% potresti tenerlo [il nastro], prima che i tuoi occhi si chiudano o che tu abbia un'embolia». Benché la gravità di Marte sia inferiore di circa il 40% a quella terrestre, il regista Ridley Scott ha deciso di non rappresentare questa differenza gravitazionale, trovando lo sforzo meno utile rispetto alla rappresentazione della gravità zero. Scott ha infatti detto che le tute avrebbero appesantito abbastanza i protagonisti da compensare la differenza di gravità. Inoltre, il clima di Marte è così freddo che avrebbe reso il piano iniziale di Watney di disabilitare il sistema di riscaldamento del rover subito impraticabile; la temperatura media è infatti di -62 °C, abbastanza da far precipitare, in inverno, l'anidride carbonica come neve ai poli. Ed Finn, direttore del centro per la scienza e l'immaginazione dell'Università statale dell'Arizona, ha detto «quello che questa storia fa davvero bene è immaginare uno scenario di un futuro prossimo che non si spinge troppo lontano da dove siamo oggi tecnicamente». Il fisico britannico Brian Cox ha invece affermato «The Martian è la migliore pubblicità per una carriera in ingegneria che io abbia mai visto».
Nel film, i colori dell'atmosfera marziana sono rappresentati in maniera errata: durante il giorno il cielo marziano è di colore rosso, mentre durante il tramonto diviene blu.