Mentre la comune saggezza secondo la quale la luna manca di atmosfera è da anni parte della conoscenza generale, un documento della NASA pubblicato nel gennaio 2014 indica che la luna ha un'atmosfera con gas come il potassio e il sodio che non appaiono nell'atmosfera di Venere, Marte o Terra. L'atmosfera sulla luna ha molto meno gas in essa; sulla Terra, l'atmosfera a livello del mare ha 10 quintilioni di molecole per centimetro cubo, mentre lo stesso centimetro cubico ha solo 1 milione di molecole sulla luna. Quindi, mentre l'atmosfera lunare è piuttosto sottile, tuttavia esiste.
La missione Apollo 17 ha utilizzato l'esperimento lunare di composizione atmosferica sulla superficie lunare per analizzare l'effetto reale dell'aria sulla luna. Questo studio ha trovato minuscole quantità di diversi tipi di molecole e atomi, come argon, elio e possibilmente ammoniaca, anidride carbonica, neon e metano. I ricercatori sulla Terra che utilizzano telescopi progettati per bloccare la luce lunare hanno catturato immagini del bagliore che gli atomi di potassio e sodio creano quando ricevono energia dal sole. Questi gas probabilmente provengono da particelle di vento solare e fotoni ad alta energia, così come dall'evaporazione del materiale di superficie, dal materiale afferrato dal meteoroide e dall'impatto della cometa e dal gas proveniente dall'interno della luna.
