Zemlja in luna se na začetku ne zdita zelo podobna; ena je polna vode in življenja, druga sterilna, brezzračna skala. Imajo pa veliko skupnih kemičnih snovi. Luna je bogata s peskom podobnimi materiali, ki jih najdemo tudi na Zemlji. Številni elementi, ki sestavljajo zemeljsko skorjo in plašč, so na Luni vidni tudi v podobnih razmerjih. V zadnjem času so vesoljske misije odkrile zaloge ledu na Luni, ki so bile dolgo skrite pod njeno površino.
Skupni elementi
Elementi, ki jih v Zemlji najdemo največ, vključujejo kisik, silicij, aluminij, železo in kalcij; te snovi tvorijo tudi glavnino lune. Luna je sicer brezzračen svet, vendar ima velike količine kisika v obliki trdnih kemičnih spojin. Številni elementi na desni strani periodnega sistema, kot so svinec, živo srebro in kositer, so na Luni redki.
Bogastvo vode
Kemične spojine z nizkimi vrelišči na Luni ne zdržijo dolgo kot kombinacija temperatur, ki zadevajo 127 stopinj Celzija (260 stopinj Celzija) in pogoji vakuuma pomenijo, da take snovi hitro izhlapijo vesolja. Zato je bilo veliko presenečenje, ko so vesoljske sonde leta 1998 in kasneje leta 2009 na Luni odkrile vodo v obliki ledu. Žepi zmrznjene vode so preživeli milijarde let, pokopani pod površjem in v skritih sencah v bližini polov. Znanstveniki ocenjujejo, da ima Luna nekaj sto milijonov ton vode, kar ustreza srednjevelikemu jezeru.
Silicijev dioksid
Na Zemlji, silicijev dioksid ima v obliki mineralov različne oblike, vključno s peskom, kremenom in naravnimi steklenimi materiali. Lune je tudi te spojine na pretek; čeprav ni vetra ali tekoče vode, ki bi skale pretvorila v pesek, so milijoni meteornih vplivov pustili lunino pokrajino pokrito s peščenim prahom; zelene steklene kroglice, tudi iz spojine, so posledica silicijevega dioksida, ki se spaja s toploto udarcev meteorjev.
Aluminijev oksid
Aluminij je element, ki ga najdemo v izobilju na Zemlji in Luni, čeprav ne v čisti kovinski obliki; korund, rubin in safir so zemeljski minerali iz aluminija in kisika z drugimi elementi, kot je titan. Po podatkih univerze v Washingtonu je večina luninega aluminija v mineralu, imenovanem plagioklaz. Nekateri od tega plagioklaza so našli pot na Zemljo kot meteoriti, ki so jih z lune podrli še posebej močni udarci meteorjev.