Există mai multe ipoteze cu privire la istoria geologică a Acidalia Planitia pe baza dovezilor din datele satelitare.
Izvoare și guri de aburiEdit
Acidalia Planitia a fost cândva acoperită de o crustă veche. Suprafața sa s-a erodat în noduri de filosilicați de fier/magnesiu în timpul Amazonianului. Sedimentele au umplut câmpia goală, lăsând butoanele de filosilicați ca proeminențe prin suprafață. Densitatea spațială a acestor noduri este în concordanță cu crusta antică ce se afla cândva deasupra Acidalia Planitia.
Materialele de silice hidratată înconjoară nodurile de filosilicați și părțile laterale ale pantelor stâncoase. Mai degrabă decât să acopere întreaga suprafață, aceste caracteristici sunt localizate. Acest lucru indică faptul că această câmpie a găzduit cândva izvoare și guri de aburi și nu corpuri extinse de apă, cum ar fi oceane sau ghețari.
OceaneEdit
Utopia Planitia este o câmpie similară la aceeași latitudine ca Acidalia Planitia. Fluxurile gravate în terenul său sugerează că noroiul s-a scurs în Utopia Planitia, creând un mare rezervor de apă și noroi în cea mai adâncă parte a bazinului, cu un diametru de aproximativ 1000 km. Este posibil ca acesta să fi fost rămășițele unui ocean mai extins care acoperea toate câmpiile joase din nord, inclusiv Acidalia Planitia. Formațiunea Vastitas Borealis (VBF) se întindea atât pe Utopia, cât și pe Acidalia Planitiae și a delimitat pragul unui ocean antic. Cele două segmente ale VBF de la Utopia și Acidalia au vârste congruente, reliefuri, frecvența craterelor, albedo, proprietăți termice și suprapuneri de caracteristici geologice. Acest lucru sugerează că este posibil ca Acidalia Planitia să fi fost cândva acoperită de un mare ocean marțian.
GhețariEdit
Craterele de pe Acidalia Planitia sunt asimetrice. Datele MOLA (Mars Orbital Laser Altimeter) au arătat că pantele pereților craterilor orientați spre poli sunt mai puțin adânci decât cele orientate spre ecuator. Alte studii arată că asimetria opusă este adevărată. Cele două teorii indică fie o depunere glaciară tendențioasă în timpul erei amazoniene, fie o alunecare pe termen lung a sute de metri de regolit de sub suprafață bogat în gheață, respectiv.
.