Embora o senso comum de que a lua não tem atmosfera faz parte do conhecimento geral há anos, um documento da NASA divulgado em janeiro de 2014 indica que a lua tem uma atmosfera com gases como potássio e sódio que não aparecem na atmosfera de Vênus, Marte ou Terra. A atmosfera da lua tem muito menos gás; na Terra, a atmosfera ao nível do mar tem 10 quintilhões de moléculas por centímetro cúbico, enquanto esse mesmo centímetro cúbico tem apenas 1 milhão de moléculas na lua. Portanto, embora a atmosfera lunar seja bastante tênue, ela existe.
A missão Apollo 17 usou o Experimento de Composição Atmosférica Lunar na superfície lunar para analisar como o ar era realmente na lua. Este estudo encontrou quantidades minúsculas de vários tipos diferentes de moléculas e átomos, como argônio, hélio e possivelmente amônia, dióxido de carbono, néon e metano. Pesquisadores na Terra usando telescópios projetados para bloquear a luz lunar capturaram imagens do brilho que os átomos de potássio e sódio criam quando recebem energia do sol. Esses gases provavelmente vieram de partículas do vento solar e fótons de alta energia, bem como da evaporação do material da superfície, material obtido do impacto de meteoróide e cometa e gás vindo do interior da lua.
