Existem várias hipóteses sobre a história geológica do Acidalia Planitia com base em evidências de dados de satélite.
Springs and steam ventsEdit
Acidalia Planitia foi outrora coberta por crosta antiga. Sua superfície erodiu em botões de ferro/filosilicatos de magnésio durante a Amazônia. Os sedimentos encheram a planície vazia, deixando os botões de filossilicato como saliências através da superfície. A densidade espacial destes botões é consistente com a crosta antiga que outrora estava acima da Acidalia Planitia.
Materiais de sílica hidratada envolvem os botões de filossilicato e os lados das encostas rochosas. Em vez de cobrir toda a superfície, estas características são localizadas. Isto indica que a planície já foi o lar de nascentes e respiradouros de vapor não extensos corpos de água como oceanos ou glaciares.
OceansEdit
Utopia Planitia é uma planície semelhante na mesma latitude que a Acidalia Planitia. Os caudais de lama em seu terreno sugerem que a lama fluiu para Utopia Planitia criando um grande reservatório de água e lama na parte mais profunda da bacia, com cerca de 1000 km de extensão. Este pode ter sido o remanescente de um oceano mais extenso que cobriu todas as terras baixas do norte, incluindo a Acidalia Planitia. A Formação Vastitas Borealis (VBF) estendeu-se através de Utopia e Acidalia Planitiae e delimitou o limiar de um antigo oceano. Os dois segmentos da VBF em Utopia e Acidalia têm idades congruentes, relevos, frequências de crateras, albedos, propriedades térmicas e superposições de características geológicas. Isto sugere que a Acidalia Planitia pode ter sido coberta por um grande oceano marciano.
GlaciersEdit
Craters on Acidalia Planitia são assimétricos. Os dados do altímetro laser orbital de Marte (MOLA) revelaram que os taludes das paredes das crateras viradas para o pólo são mais rasos que os taludes virados para o equador. Outros estudos mostram que a assimetria oposta é verdadeira. As duas teorias indicam ou deposição glacial tendenciosa durante a era Amazônica ou rastejamento a longo prazo de centenas de metros de rególitos ricos em gelo sob a superfície, respectivamente.