月球內部構造
月球的平均密度是3.3464公克/立方公分，是太陽系的衛星之中第二高（僅次於埃歐）。但是，有幾項跡象意味著月球的核心很小，半徑大約只有350公里，甚或更小。月球的核心只佔了月球大小約20%，相較其他大多數的類地型天體幾乎都佔到50%。月球核心的成分仍然不明，但多數都相信其組成金屬鐵的合金與少量的硫和鎳。分析月球自轉相對於時間的變化，顯示核心至少有一部分是熔融的。
月球地質
阿波罗计划带回了380.05千克（837.87磅）的月岩，其中大部分保存在德克萨斯休斯敦月球物质回收实验所，苏联无人驾驶月球计划取回了326克（11.5盎司）的月球物质。这些岩石对月球地质演化的破译是非常宝贵的。大部分月岩与在地球上发现的一样，由常见矿岩构成，如橄榄石、辉石和斜长石（斜长岩）。斜长石主要在月壳中找到，而辉石和橄榄石通常在月幔中看到。一些月海玄武岩中的钛铁矿含量极为丰富，并首次发现了一种被命名为阿姆阿尔柯尔矿石（三名阿波罗11号成员：阿姆斯特朗、奥尔德林和柯林斯的名字组合）的新月球矿岩。