Non sono mai state osservate delle nubi né, durante la transizione tra giorno e notte, è mai stato notato un effetto imputabile all'analogo lunare del crepuscolo terrestre. Un test provante l'assenza di atmosfera sulla Luna è di osservare l'occultazione di una stella da parte della Luna: le stelle scompaiono improvvisamente dietro il disco lunare, per ricomparire improvvisamente. L'assenza di atmosfera comporta anche l'assenza di acqua che vaporizzerebbe provocando uno strato di vapore acqueo che si disperderebbe nello spazio cosmico.

Sulla superficie lunare la temperatura passando dal giorno alla notte subisce delle variazioni considere voli, anche a causa dell'assenza di atmosfera. Di giorno i raggi solari non vengono filtrati ed attenuati e riscaldano il suolo fino a +118°C, mentre di notte il calore accumulato di giorno viene rapidamente irradiato nello spazio, cosicché la temperatura del suolo scende a -153°C. A causa della mancanza di grandi mari, la faccia nascosta della Luna è è più luminosa di quella nascosta chiamata Albedo.

I campioni lunari esaminati nel corso delle varie spedizioni sono suddivise nei seguenti tipi:
1) Spezzoni cristallini e magmatici di piccole e medie dimensioni
2) Polveri o particelle singole
3) Brecce, che sulla Terra comprendono materiali che si rompono in frammenti a spigoli vivi, mentre sulla Luna tali frammenti sono tenuti insieme da polveri che fungono da leganti.

Le rocce sono per la maggior parte di tipo basaltico. Spesso vi si trovano dei fori che si possono far risalire al degasamento subito dalle stesse zone in conseguenza al raffreddamento. La composizione chimica della polvere lunare si discosta da quella della crosta terrestre. Hanno percentuali simili il silicio e l'alluminio. Sono più abbondanti magnesio, ferro, manganese, zolfo e cobalto; decisamente più abbondanti titanio e nichel; meno abbondanti sodio, potassio, bario, rame, torio ed uranio.

La radiazione cosmica,raggiungendo non schermata la superficie lunare, produce nel suolo al di sotto di questa delle reazioni che danno luogo a gas nobili. Vengono quindi prodotti in una de terminata percentuale, l'isotopo 3 dell'elio, il neon-21 e l'argo-38. Dalla abbondanza di questi gas, si può arrivare alla durata del periodo durante il quale la roccia esaminata è stata colpita da raggi cosmici, ovvero per quanto tempo è rimasta in quella posizione. I rivolgimenti o sconvolgimenti su perficiali avvengono molto lentamente, circa uno in media ogni cento milioni di anni, sempre riferito alla rimozione di uno strato di un metro di profondità.

Lo strato di detriti che ricopre la superficie, è detto regolite e raggiunge uno spessore di 5-10 m. Un altro problema è, ancora oggi, costituito dai mutamenti superficiali, molto più rapidi. Alcuni mutamenti sono spiegati con il differente aspetto assunto dal paesaggio lunare al variare delle condizioni di illuminazione da parte del Sole, ovvero mediante una precedente inesatta rappresentazione delle formazioni lunari. È importante ricordare che una precisa rappresentazione dei particolari più minuti non è ancora oggi possibile.

Analogo fenomeno è quello che può spiegare occasionali offuscamenti di particolari della superficie lunare. Alcuni mutamenti sono spiegati con il differente aspetto assunto dal paesaggio lunare al variare delle condizioni di illuminazione da parte del Sole, ovvero mediante una precedente inesatta rappresentazione delle formazioni lunari.

È importante ricordare che una precisa rappresentazione dei particolari più minuti non è ancora oggi possibile.

Le vibrazioni artificiali e natura li iniziano con piccole ampiezze che raggiungono un massimo tra 5 e 12 minuti dopo l'inizio e che poi diminuiscono dimezzandosi tra 7 e 30 minuti. La durata totale può raggiungere le 4 ore, mentre sulla Terra le vibrazioni sono smorzate già dopo pochi minuti.

L'assorbimento delle onde sismiche è particolarmente basso, il che in dica come la struttura degli strati esterni sia molto porosa. Da studi recenti è emerso che solo una parte delle scosse è imputabile all'impatto di meteoriti. L'andamento delle scosse presenta un particolare effetto statistico, cioè un aumento nel loro numero quando la Luna si trova al perigeo, ovvero più vicina alla Terra. A piccole distanze dalla Terra si sviluppa nella Luna una compressione in senso ver ticale ed una dilatazione laterale, che può condurre all'apertura di fessure o crepacci, e quindi a processi di degasaggio degli strati superiori della superficie lunare. Qualcuno sa qualche cosa in più a riguardo delle vibrazioni? Ma sono la stessa cosa delle librazioni?

Secondo gli studiosi la Luna dovrebbe avere un'età di 4,5 miliardi di anni si sarebbe formata dalla condensazione di innumerevoli piccole quantità di materia. Circa 3,9 miliardi di anni fa ebbe termine il periodo delle esplosioni che produssero i mari ed i crateri.

Il periodo successivo, fino a circa 3,2 miliardi di anni fa, fu caratterizzato da un intenso vulcanismo: le cavità dei mari furono inondate dal magma basaltico fuoriuscito dalla sottile crosta che ricopre il satellite. Circa 3,2 miliardi di anni fa, alcuni mari furono collegati l'uno all'altro ed anche molti dei monti e dei crateri circostanti furono in parte coperti dal magma. In pochi minuti lo strato del magma superava i 10 km.

La maggior parte dei crateri di piccole e medie dimensioni che si trovano sugli altipiani si sono formati tra 3 miliardi ed 1 miliardo di anni fa. Vi sono anche crateri più giovani che tuttora hanno un aspetto primitivo e sono circondati da raggi. La struttura interna della Luna è diversa da quella della Terra.

La crosta esterna ha uno spessore di 60 km e sul lato nascosto raggiunge addirittura i 100 km. Il mantello o litosfera arriva fino ad una profondità di 100 km e con tiene soprattutto olivina e pirosseno. Il nucleo potrebbe essere liquido o parzialmente fluido e probabilmente contiene ferro e solfuro di ferro.