Na prvý pohľad sa Zem a Mesiac nezdajú veľmi podobné; jeden je plný vody a života, druhý sterilný, bezvzduchový kameň. Majú však veľa spoločných chemických látok. Mesiac je hojný v materiáloch podobných piesku, ktoré sa nachádzajú aj na Zemi. Mnoho prvkov, ktoré tvoria zemskú kôru a plášť, je tiež viditeľných na Mesiaci v podobných pomeroch. Vesmírne misie nedávno objavili zásoby ľadu na Mesiaci, ktorý bol dlho skrytý pod jeho povrchom.
Zdieľané prvky
Medzi prvky nachádzajúce sa v najväčšej miere na Zemi patria kyslík, kremík, hliník, železo a vápnik; tieto látky tiež tvoria väčšinu Mesiaca. Aj keď je Mesiac bezvzduchovým svetom, má veľké množstvo kyslíka vo forme pevných chemických zlúčenín. Mnoho prvkov na pravej strane periodickej tabuľky, ako napríklad olovo, ortuť a cín, sú však na Mesiaci zriedkavé.
Bohatstvo vody
Chemické zlúčeniny s nízkym bodom varu nevydržia na Mesiaci dlho, pretože ide o kombináciu teplôt 127 stupňov Celzia (260 stupňov Fahrenheita) a vákuum znamená, že sa do nich tieto látky rýchlo odparujú priestor. Bolo teda veľkým prekvapením, keď vesmírne sondy objavili na Mesiaci v roku 1998 a neskôr v roku 2009 vodu vo forme ľadu. Vrecká so zamrznutou vodou prežili miliardy rokov a boli zakopané pod povrchom a ukryté v tieni pri póloch. Vedci odhadujú, že mesiac drží niekoľko stoviek miliónov ton vody, čo je ekvivalent stredne veľkého jazera.
Oxid kremičitý
Na Zemi, oxid kremičitý má mnoho podôb ako minerály, vrátane piesku, kremeňa a prírodných sklovitých materiálov. Mesiac má tiež hojnosť tejto zlúčeniny; aj keď na zvetrávanie hornín na piesok nie je vietor ani tekutá voda, milióny meteorických nárazov zanechali mesačnú krajinu pokrytú pieskovým prachom; zelené sklenené guľôčky, tiež zo zmesi, sú výsledkom oxidu kremičitého taveného teplom meteorických nárazov.
Oxid hlinitý
Hliník je prvok vyskytujúci sa v hojnej miere na Zemi a Mesiaci, aj keď nie v čistej kovovej forme; korund, rubín a zafír sú pozemské minerály vyrobené z hliníka a kyslíka s ďalšími prvkami, ako je primiešaný titán. Podľa Washingtonskej univerzity je väčšina hliníka Mesiaca v mineráli zvanom plagioklas. Niektoré z týchto plagioklasov si našli cestu na Zem ako meteority, ktoré boli zrážané z Mesiaca obzvlášť silnými nárazmi meteorov.