La luna probablemente alguna vez tuvo una atmósfera tenue, conocida como atmósfera lunar, al principio de su historia, hace unos 4.500 millones de años, cuando se formó la luna. Esta atmósfera primitiva probablemente fue generada por la desgasificación volcánica y los impactos de cometas y asteroides. Sin embargo, debido al pequeño tamaño de la luna y su débil gravedad, la atmósfera se perdió fácilmente con el tiempo.

La atmósfera lunar es extremadamente delgada en comparación con la de la Tierra, con una masa total estimada en menos de 100 toneladas. La presión atmosférica en la Luna es aproximadamente una billonésima (10^-12) de la presión atmosférica de la Tierra al nivel del mar.

La composición de la atmósfera lunar también es diferente a la de la Tierra. Se compone principalmente de helio, argón y neón, con trazas de otros gases. Se cree que la mayoría de estos gases fueron implantados por el viento solar, que es una corriente de partículas cargadas emitidas por el Sol.

Debido a su delgada atmósfera, la luna no tiene patrones climáticos ni agua líquida en su superficie. La superficie de la luna está expuesta directamente a la dura radiación del Sol y los rayos cósmicos, lo que da como resultado un paisaje árido y desolado.