De atmosfeer van de maan is extreem ijl, met een oppervlaktedruk van ongeveer 10-12 bar (1 pPa). Het bestaat voornamelijk uit helium, neon en argon, met sporen van andere gassen zoals zuurstof, methaan, koolmonoxide en kooldioxide. De totale massa van de maanatmosfeer wordt geschat op ongeveer 25.000 ton.

De dunheid van de maanatmosfeer betekent dat deze geen significante bescherming biedt tegen zonnestraling of micrometeoroïden. Het oppervlak van de maan wordt daarom gebombardeerd door een constante stroom van straling en deeltjes, die blootgestelde materialen kunnen beschadigen of vernietigen.

Het ontbreken van een atmosfeer betekent ook dat de maan geen weer heeft. De temperatuur op de maan kan dramatisch variëren van ongeveer -170 graden Celsius 's nachts tot ongeveer 120 graden Celsius overdag.

Het gebrek aan zuurstof in de maanatmosfeer maakt het ook moeilijk voor mensen om op de maan te overleven. Zonder ruimtepak zou een mens snel stikken. Zelfs met een ruimtepak zouden mensen voorzichtig moeten zijn om te voorkomen dat ze andere gassen in de atmosfeer inademen, die giftig kunnen zijn.