Высота Олимпа — 27 км к его основанию и 25 км отношению к среднему уровню поверхности Марса. Это в несколько раз выше самых высоких гор на Земле. Олимп простирается на 540 км в ширину и имеет крутые склоны по краям высотой до 7 км. Причины образования этих гигантских обрывов пока не нашли убедительного объяснения.
Длина вулканической кальдеры Олимпа — 85 км, ширина — 60 км. Глубина кальдеры достигает 3 км благодаря наличию шести вулканических кратеров. Для сравнения — у крупнейшего на Земле вулкана Мауна Лоа на Гавайских островах диаметр кратера составляет 6,5 км.
Атмосферное давление на вершине Олимпа составляет лишь 2% от давления, характерного для среднего уровня марсианской поверхности (для сравнения — давление на вершине Эвереста составляет 25% от показателя на уровне моря).
Олимп занимает столь большую площадь, что его невозможно увидеть полностью с поверхности планеты (дистанция, необходимая для обозрения вулкана, столь велика, что он будет скрыт из-за кривизны поверхности). Поэтому полный профиль Олимпа можно увидеть только с воздуха или орбиты. Аналогично, если встать на самой высшей точке вулкана, то его склон уйдет за горизонт.
