Deimos har en oregelbunden form med utsträckningen 15 × 12 × 11 kilometer. Densiteten är cirka 1,7 g/cm³ vilket gör det troligt att Deimos har sitt ursprung i asteroidbältets yttre del och är infångad av Mars. Likt grannmånen Phobos är det finpulvriserade stenmaterialet på ytan mycket mörkt och rödaktigt. Månen har bunden