覆蓋在月球地壳上的是高度粉碎的(碎裂成更小的颗粒)和撞击园艺下的表面层称为风化层 ， 是由撞击过程形成的 。最细微的风化层，是二氧化矽的月球土壤玻璃状物体，有着像雪一样的纹理和闻起来像用过的火药 。较老的风化层表面一般比年轻的表面厚;在高地的厚度在10-20米之间，在海的厚度则是3-5米 。
在细致的粉碎风化层下面是“粗风化层(megaregolith)厚达数公里高度碎裂的基岩 。
月球撞击坑
表面地质
月球表面的化学元素分布极不均 。按照其丰度依次为:氧、硅、铁、镁、钙、铝、锰、钛 。氧的含量估计为42% (按重量) 。碳和氮只有痕迹，似乎只存在于太阳风带来的微量沉积中 ， 氢主要集中在月球的两极 。
月岩
月球表面主要有四类岩石:月海玄武岩、高地岩石(主要包括斜长岩与富镁的结晶岩套)、克里普岩和角砾岩，且分布不均 。月壤月壤是月球表面的细微表岩屑，主要是玄武岩和斜长岩物理崩解的结果，由多年来持续的流星撞击和太阳及星际带电粒子轰击所造成 。
内部构造月球是一个已经分异的天体，即它拥有地壳、地函、和核心 。月球的内核富含固态铁，半径大约为240公里 ， 此外还有一个流体的外核，主要成分是液态铁，半径大约为300公里 。核心周围是部分熔融的边界层，约有500公里的宽度边界层结构是在45亿年前月球形成不久之后，由月球岩浆海通过分离结晶形成的 。岩浆海的结晶可以经由沉淀形成由镁铁质和沉积的橄榄石、斜辉石和斜方辉石等矿物组成的地函 。四分之三的岩浆海结晶之后，可能形成密度较低的斜长石并浮在地壳的顶部 。最后才由液体结晶的部分会被夹在地壳和地函之间，并且含有大量不相容和发热的元素和之相符的是从月球轨道上遥感绘制的月球地质化学图也显示其地壳几乎都是由斜长岩组成 。通过对部分熔融的地函喷发出的熔岩流冷凝下来的月岩样本的研究，科学家确认地函含有比地球更丰富的铁，其主要成分是镁铁质 。通过地球物理技术发现月球地壳的平均厚度约为50公里左右 。
月球是太阳系内密度第二高的卫星，仅次于木卫一埃欧 。但是月球的内核并不大，半径大约是350公里甚至更小，只占月球大小的约20%，相较之下，其它地球型天体的比例约为50% 。它的组成尚不是完全清楚 ， 可能是由金属铁组成，同时含有少量硫和镍 。对月球随着时间变化转动的分析显示月球核心至少仍有部分是熔融的 。
重力和磁场
月球表面的引力约为地球的六分之一 。月球的重力场已经通过围绕月球旋转的探测器发射无线电信号的多普勒效应所测量的 。月球重力场主要的特征是拥有质量瘤，即在一些巨大的撞击盆地却反而出现较重的重力分布，这可能与组成这些盆地的玄武岩熔岩流密度较大有关系 ， 这些异常对环绕月球轨道的太空船有极大的影响，如果经月球这些地域时 ， 假如太空船与月面距离足够低，而且轨道不加修正的话，那么太空船会在数个月或数年间在月球表面坠毁 。但令人困惑的是，熔岩流密度本身不足以完全解释重力异常，有一些质量瘤的存在明显和月海中的火山作用形成的熔岩流无关 。
月球拥有一个外在磁?。?其强度不到地球磁场百分之一，范围在1至数百特士拉之间 。已发现月球上有类似质量瘤的异常的磁场区 。这些磁场区有明显不同于其他地方的磁场强度(但是原因未知) 。
天体液体金属核心可以生成的全球性双极性磁场 ， 但现在月球的磁场并不是由液体金属核心产生的，而可能是在月球演化的历史早期被磁化而一直保留至今的地壳磁场 ， 月球磁场另种可能来源是在大碰撞事件期间生成的瞬态磁场残余的磁化，通过撞击产生的电浆云包围，扩大了磁场的范围 ， 这种说法受到最大的地壳磁场撞击盆地对面出现对蹠点的支持 。
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