Une atmosphère suffisamment dense et de l'eau en abondance permettrait le développement de certaines bactéries primitives de la Terre. Cette phase d'emploi de bactéries s'appelle l'écopoïèse. En effet, certaines formes de vie supportent l'absence d'oxygène dans l'air et pourraient donc proliférer dans les conditions créées sur Mars. Se nourrissant du CO2 pour la photosynthèse, ces bactéries introduiraient progressivement de l'oxygène dans l'air martien, ouvrant la voie à des plantes supérieures lorsque la pression partielle atteindra 1 mbar. L'Homme devra attendre ensuite environ 900 ans pour se défaire de son masque à oxygène et respirer de l'air avec une pression partielle en oxygène de 120 mbar, minimum vital. Le taux de CO2 devrait être réduit aussi par l'ajout de gaz inerte, comme l'azote, où on reparle des astéroïdes.
La génétique pourrait avoir un rôle dans ces opérations afin de créer des plantes réalisant la photosynthèse la plus efficace possible, pour accélérer le phénomène. Certains proposent parfois de sauter la phase bactérienne en brûlant directement le sol à l'aide des miroirs (voir ) pour décomposer ses oxydes. On pense aussi que le contact entre l'eau et les oxydes libère directement de l'oxygène ce qui faciliterait le travail.
Cependant le processus est long, les technologies actuelles insuffisantes, sans parler des nombreuses inconnues qui persistent.