Ngày nay ngành khoa học vũ trụ phỏt triển, tạo điều kiện cho việc xỏc định bản chất húa học, khoỏng vật học, thạch học của mặt trăng.
Mặt trăng là vật thể hỡnh cầu bao gồm cỏc silicat cú tỷ trọng trung bỡnh 3,29 g/m3. Tỷ trọng ở gần bề mặt là 3,1 đến 3,2 g/m3. Sự khỏc biệt chỳt ớt về tỷ trọng giữa cỏc đỏ gần bề mặt với tỷ trọng trung bỡnh chứng tỏ sự phõn dị yếu của mặt trăng. Mặt trăng khụng cú khớ quyển.
1 - Thành phần khoỏng vật.
Lớp vỏ của mặt trăng cú bề dày khụng lớn, khoảng 2 đến 10 km. Phần dưới lớp vỏ cú khối lượng riờng lớn hơn và cú thành phần giống như thành phần của thiờn thạch đỏ và cỏc siờu mafic. Lớp này cú thể lộ ra bề mặt.
Cỏc đỏ của mặt trăng chỉ gồm số ớt cỏc khoỏng vật, chủ yếu là pyroxen plagiocla (chiếm 76% đến 95% là anoctit), imenit và clivin. Trong puroxen hàm lượng của Mg, Fe và Ca thay đổi trong phạm vị lớn, ngược lại hàm lượng của Na, Ca trong plagiocla thay đổi trong pham vi hẹp. Trong đú đỏ cú cỏc biến thể của oxyt silicat (như Cristobalit; tridimit), ngoài ra cũn cú feufat kali, amfibol, canxit. Ngoài cỏc khoỏng vật kể trờn, ở Mặt trăng cũn tồn tại cỏc khoỏng vật khụng gặp ở điều kiện vỏ trỏi đất như:
Pyroxen manganit (khoỏng vật giống pyroxene giàu mangan), feropxeudo-buskit (Fe,Mg)Ti2O5. Spinen chứa crom và titan và tranquilitit TiZ2O4- Sự cú mặt của những khoỏng vật này núi lờn hàm lượng của Ti, Cr, Mn, Zr khỏ cao trong cỏc đỏ ở Mặt trăng.
2 - Thành phần húa học.
Thành phần húa học của Mặt trăng được thể hiện theo cỏc nhúm nguyờn tố ở 6 mức khỏc nhau (bảng II/3).
Cỏc nguyờn tố cú hàm lượng cao hơn Trỏi đất đú là Fe, Ti, Zr, đất hiếm. Chỳng cú chung những tớnh chất địa húa, thể hiện rừ nột nhất là những nguyờn tố họ sắt: Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Mo, Y, Zr, Nb, TR.
6 mức phổ biến cỏc nguyờn tố nguyờn tố ở Mặt trăng.
1 -10 Ca, Mg, Al, Ti 10-1 - 1 S, Na, K, Cr, Mn
10-2 - 10-1 C, N, P, Cl, Sr, Y, Zr, Ba
10-3 - 10-2 Li, Be, B, Cu, Ga, Rb, Ge, Tb, Ho, Tm, Lu, Ta F, Sc, V, Co, Ni, Zn, Nb, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Dy, Yb, hf
10-4 - 10-3 Li, Be, B, Cu, Ga, Rb, Ge, Tb, Ho, Tm, Lu, Ta
Thành phần nguyờn tố của Mặt trăng đó phản ỏnh điều kiện thành tạo ở nhiệt độ cao của cỏc đỏ. Tất cả cỏc đỏ mặt trăng đều cú nguồn gốc xõm nhập. Cỏc đỏ thành tạo trong khoảng nhiệt độ 12100 – 10600C từ dung thể silicat giàu sắt.
Thành phần đồng vị của cỏc nguyờn tố giống ở Trỏi đất. Cỏc đỏ mặt trăng rất cổ, cổ hơn cả trỏi đất. Tuổi tuyệt đối là 4,6 tỷ năm. Điều này chứng tỏ rằng Mặt trăng là một thiờn thể vũ trụ tồn tại độc lập.