La Lune possède une atmosphère, mais très peu dense avec quelque trace de gaz rares (argon, néon, hélium).

L’atmosphère se crée grâce à l’activité volcanique qui dégage à la surface de l’astre une grande quantité de gaz, comme le dioxyde de carbone et la vapeur d’eau (indispensables à la création d’une atmosphère).
La Lune, au même titre que la Terre, a traversé cette phase d’éruption volcanique intense, mais la divergence avec la Terre vient principalement du fait que la Lune est un corps beaucoup plus petit. En conséquence, la Lune contenait une quantité de chaleur interne trop faible et se refroidit donc plus vite. Pour cette raison, l'activité géologique cessa assez tôt. La Lune n’avait donc plus le moyen de recycler dans l'atmosphère le dioxyde de carbone emprisonné dans ses roches. Sans dioxyde de carbone, pas d’effet de serre donc pas de température constante et donc pas d’eau à l’état liquide (température entre -140 C et +120 C).

Par ailleurs, la gravité qui règne à sa surface n'est pas suffisamment importante pour lui permettre de lutter contre le vent solaire qui a balayé les quelques traces résiduelles de gaz tels que l'azote ou l'oxygène, constituantes principales de l'atmosphère terrestre.

La Terre a donc eu beaucoup de chance : pas trop distant du soleil (Mars), pas trop proche (Vénus), pas trop petite (Lune, Mars).