Waarschijnlijk had de maan ooit een ijle atmosfeer, bekend als de maanatmosfeer, in het begin van haar geschiedenis, ongeveer 4,5 miljard jaar geleden, toen de maan ontstond. Deze vroege atmosfeer werd waarschijnlijk gegenereerd door vulkanische ontgassing en inslagen van kometen en asteroïden. Vanwege de kleine omvang van de maan en de zwakke zwaartekracht ging de atmosfeer echter in de loop van de tijd gemakkelijk verloren.

De maanatmosfeer is extreem dun vergeleken met die van de aarde, met een totale massa die naar schatting minder dan 100 ton bedraagt. De atmosferische druk op de maan bedraagt ​​ongeveer een biljoenste (10^-12) van de atmosferische druk van de aarde op zeeniveau.

De samenstelling van de maanatmosfeer is ook anders dan die van de aarde. Het bestaat voornamelijk uit helium, argon en neon, met sporen van andere gassen. Er wordt aangenomen dat het merendeel van deze gassen is geïmplanteerd door zonnewind, een stroom geladen deeltjes die door de zon wordt uitgezonden.

Vanwege de dunne atmosfeer heeft de maan geen weerpatronen of vloeibaar water op het oppervlak. Het oppervlak van de maan wordt rechtstreeks blootgesteld aan de harde straling van de zon en kosmische straling, wat resulteert in een dor en verlaten landschap.