După cum s-ar putea aștepta, solul lunar (sau regolitul) este complet uscat și lipsit de aer. Înainte ca astronauții și sondele să viziteze Luna, unii oameni de știință au crezut că părți ale suprafeței ar putea fi acoperite cu un strat fin de praf până la o adâncime de până la o milă, dar s-a constatat că acest lucru este fals. Solul lunar are doar câțiva centimetri adâncime. Este acoperit cu un strat extrem de fin de praf care este încărcat electric. Acest praf intră în orice și poate fi foarte iritant pentru pielea umană.
Compoziția solului lunar este în primul rând oxigen, la fel ca scoarța terestră. La fel ca și scoarța terestră, cea mai comună substanță este dioxidul de siliciu, cunoscut și sub numele de silice, componenta principală a nisipului, sticlei și betonului. Defalcat pe elemente, aproximativ 43% din solul lunar este oxigen, 21% siliciu, 13% fier, 8% calciu, 6% aluminiu, 5% magneziu și 4% alte elemente. Alți compuși găsiți în solul lunar includ dioxidul de titan, oxidul de aluminiu (alumina, o substanță cenușie care dă Lunii multă culoare), oxidul de fier (rugina), oxidul de magneziu și oxidul de calciu (var).
Compoziția solului lunar variază semnificativ, în funcție de dacă se ia în considerare zonele înalte lunare (care par mai deschise) sau maria („mările”) lunare, care sunt întunecate. Muntele lunare sunt în primul rând rocă anortozitică, care se caracterizează printr-un amestec de feldspat plagioclaz 90% (o clasă de minerale silicate) cu o componentă metalică de 10%, cum ar fi fierul sau magneziul. Componenta feldspat este alcătuită din calciu, aluminiu, siliciu și oxigen. Aceste roci sunt reflectorizante și creează lumina lunii atunci când reflectă lumina Soarelui înapoi pe Pământul pe timp de noapte.
Maria lunară, porțiunea mai întunecată a Lunii, este formată din minerale bazaltice din erupții vulcanice antice care au avut loc între 3.5 și 3 miliarde de ani în urmă. Aceste minerale s-au scurs în bazinele din apropiere (partea îndepărtată a Lunii abia dacă are maria) și s-au răcit. În comparație cu bazalții terestre, au o vâscozitate mai mare și un conținut mai mare de fier. În general, bazalții sunt relativ bogati în oxizi de magneziu și calciu și au niveluri mai scăzute de dioxid de siliciu.
În total, aproximativ 900 de lire (400 kg) de rocă lunară au fost aduse înapoi de pe Lună pentru ca oamenii de știință să analizeze, aproximativ o liră din ea din misiunile sovietice Luna, aproximativ 100 de lire de la asteroizii ridicați de pe suprafața Lunii, care au căzut în Antarctica sau în deșerturile terestre unde au putut fi recuperate, iar restul din misiunile Apollo din anii 60 și 70.