月壳由多种元素组成，包括：铀、钍、钾、氧、硅、镁、铁、钛、钙、铝及氢。当受到宇宙射线轰击时，每种元素会发射特定的伽玛辐射。有些元素，例如：铀、钍和钾，本身已具放射性，因此能自行发射伽玛射线。但无论成因怎么样，每种元素发出的伽玛射线都不相同，每种均有独特的谱线特征，而且可用光谱仪测量。直至现在，人类仍未对月球元素作出面性的测量，现在太空船的测量只限于月面一部分。
月球直径约3476公里，是地球的3/11。体积只有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，相当于地球质量的1/81，月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。
皓月当空，我们能够清楚地看到它上面有阴暗的部分和明亮的区域。
早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为“海”。著名的有云海、湿海、静海等。
人类肉眼所见月面上的阴暗部分即月海，实际上是月面上的广阔平原。已确定的月海有22个，公认的这22个绝大多数分布在月球正面。大多数月海大致呈圆形，椭圆形，且四周多为一些山脉封闭住，但也有一些海是连成一片的。月海的地势一般较低，类似地球上的盆地。
月面上高出月海的地区称为月陆，它一般比月海水准面高2—3千米，由于它返照率(一种量度反射太阳光本领的物理量)高，因而看来比较明亮。在月球正面，月陆的面积大致与月海相等，但在月球背面，月陆的面积要比月海大得多。从同位素测定知道月陆比月海古老得多，是月球上最古老的地形特征。
而明亮的部分是山脉，那里层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山。
环形山这个名字是伽利略起的。它是月面的显著特征，几乎布满了整个月面。
最大的环形山是南极附近的贝利环行山，直径295千米，比海南岛还大一点。小的环行山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。而最深的环形山是牛顿环形山，深达8788公里。直径不小于1000米的环形山大约有33000个，占月面表面积的7％-10％。
除了环形山，月面上也有普通的山脉、高山和深谷叠现，别有一番风光。
月球上的山脉有个普遍特征：两边的坡度很不对称，向海的一边坡度甚大，有时为断崖状，另一侧则相当平缓。月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美丽的“辐射纹”，这是一种以环形山为辐射点向四面八方延伸的亮带，它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。
除了山脉和山群外，月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖，这种峭壁也称“月堑”。地球上有着许多著名的裂谷，如东非大裂谷。月面上也有这种构造—月谷(月隙)
那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷，最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南，连结雨海和冷海的阿尔卑斯大月谷，它把月面上的阿尔卑斯山拦腰截断，科学家按从太空拍得的照片测算，它长达130千米，宽10—12千米，很是壮观！
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