ديموس هو القمر الأصغر من قمري المريخ. وهو جرم صغير متكتل طوله نحو 15 كيلومترًا، مقيسًا على أطول محاوره. وليس كرويًا، ولذلك يعتمد عرضه على الاتجاه الذي يُقاس فيه.
تصف ناسا ديموس بأنه يبلغ نحو 15 في 12 في 11 كيلومترًا. وهذه هي طوله وعرضه وسمكه، مقيسة على ثلاثة خطوط متعامدة. وتعطي صحيفة حقائق المريخ التابعة لناسا أرقامًا مختلفة قليلًا، إذ تمثّل ديموس بمجسّم إهليلجي، أي كرة ممدودة ملساء، أبعاده 15.6 في 12.0 في 10.2 كيلومتر.
وبحسب مختبر الدفع النفاث التابع لناسا، فإن كرة لها حجم ديموس نفسه يبلغ قطرها نحو 12.4 كيلومتر. ومثل قمر الأرض، يُبقي ديموس الوجه نفسه متجهًا دائمًا نحو كوكبه. ومحوره الأطول يتجه نحو المريخ.
ديموس مظلم وتكثر فيه الفوهات، كما هو حال فوبوس. ويبلغ عرض أكبر فوهاته نحو 2.3 كيلومتر. وبعض فوهاته مملوءة جزئيًا، مما يجعل ديموس يبدو أكثر نعومة من فوبوس.
وجاذبية ديموس أضعف من أن تمسك بالغبار والصخور التي تتطاير عندما يصطدم به شيء. وتُبقي جاذبية المريخ ذلك الحطام في حلقة قرب مدار ديموس، ويلتقطه القمر من جديد أثناء دورانه. كما سحقت اصطدامات النيازك سطحه فصار طبقة سميكة من الصخور المفتتة والغبار، تُسمى الريغوليث، ربما بعمق يبلغ 100 متر.
يدور ديموس حول المريخ مرة كل 30 ساعة، على بعد نحو 23,500 كيلومتر من مركز الكوكب. واكتشفه آساف هول في 11 أغسطس 1877، قبل ستة أيام من العثور على فوبوس. وسمّى القمرين على اسمي ابني آريس، النظير اليوناني للإله الروماني مارس. ويعني اسم ديموس الرعب.
ويبدو أن القمرين مصنوعان من مادة تشبه مادة الكويكبات المظلمة الغنية بالكربون في الحزام الخارجي للكويكبات. ويرى العلماء أنهما قد يكونان كويكبين أُسرا، أو حطامًا بقي من المراحل الأولى لتكوّن المجموعة الشمسية.