L'atmosphère de la Lune est extrêmement ténue, avec une pression superficielle d'environ 10 à 12 bars (1 pPa). Il est composé principalement d'hélium, de néon et d'argon, ainsi que de traces d'autres gaz tels que l'oxygène, le méthane, le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone. La masse totale de l'atmosphère lunaire est estimée à environ 25 000 tonnes.

La minceur de l’atmosphère lunaire signifie qu’elle n’offre aucune protection significative contre le rayonnement solaire ou les micrométéoroïdes. La surface de la Lune est donc bombardée par un flux constant de rayonnements et de particules, qui peuvent endommager ou détruire les matériaux exposés.

L’absence d’atmosphère signifie également que la Lune n’a pas de météo. La température sur la Lune peut varier considérablement d’environ -170 degrés Celsius la nuit à environ 120 degrés Celsius le jour.

Le manque d’oxygène dans l’atmosphère lunaire rend également difficile la survie des humains sur la Lune. Sans combinaison spatiale, un humain suffoquerait rapidement. Même avec une combinaison spatiale, les humains devraient faire attention à éviter d’inhaler les autres gaz présents dans l’atmosphère, qui pourraient être toxiques.