月球没有稳定的大气层，主要因为月球质量较小，引力不足以长期保持气体，且缺乏磁场保护，太阳风和宇宙射线会将气体分子吹散到太空中。但月球表面及内部仍含有微量气体，这些气体主要来源包括：

地壳和地幔中的放射性衰变释放的氡、氦等惰性气体。

表面压力约为3×10^-15巴（接近真空）月球表面的氦-3（³He）资源因太阳风注入，主要储存在月壤中。据研究，月壤中氦-3含量大约在每克3到6纳克（3×10^-9到6×10^-9克），即每吨月壤含氦-3约3到6毫克。

微陨石撞击、太阳风和阳光与月表物质的溅射作用释放的气体。

古代火山喷发曾大量释放挥发性气体，包括水蒸气、钠气，形成短暂的大气层，存在数百万年。

月球极地永久阴影区可能保留冻存水冰和部分远古气体。

月球表面总体气体密度极低，约为地球大气的百兆分之一，主要成分包括氩、氦、钠、钾和氢等原子。

月球曾在38亿至31亿年前经历大规模火山喷发期，释放出大量气体，形成过类似1%地球大气压的短暂大气层，但这层大气最终被逐渐流失。现今月球更接近真空状态，但仍有微量气体存在于月表和极地区域。