ในตอนแรกที่หน้าแดง โลกและดวงจันทร์ไม่ได้ดูคล้ายกันมากนัก อันหนึ่งเต็มไปด้วยน้ำและชีวิต อีกอันเป็นหินปลอดเชื้อและปราศจากอากาศ พวกเขามีสารเคมีหลายอย่างเหมือนกันอย่างไรก็ตาม ดวงจันทร์มีมากในวัสดุคล้ายทรายที่พบได้บนโลกเช่นกัน องค์ประกอบหลายอย่างที่ประกอบขึ้นเป็นเปลือกโลกและเสื้อคลุมของโลกยังพบเห็นได้บนดวงจันทร์ในสัดส่วนที่ใกล้เคียงกัน เมื่อเร็ว ๆ นี้ ภารกิจอวกาศได้เปิดคลังน้ำแข็งบนดวงจันทร์ ซึ่งซ่อนอยู่ใต้พื้นผิวของมันมานาน
องค์ประกอบที่ใช้ร่วมกัน
ธาตุที่พบมากที่สุดในโลก ได้แก่ ออกซิเจน ซิลิกอน อะลูมิเนียม เหล็ก และแคลเซียม สารเหล่านี้ประกอบขึ้นเป็นกลุ่มของดวงจันทร์ด้วย แม้ว่าดวงจันทร์จะเป็นโลกที่ไม่มีอากาศถ่ายเท แต่ก็มีออกซิเจนในปริมาณมากในรูปของสารประกอบเคมีที่เป็นของแข็ง องค์ประกอบหลายอย่างทางด้านขวาของตารางธาตุ เช่น ตะกั่ว ปรอท และดีบุก นั้นหาได้ยากบนดวงจันทร์
ความมั่งคั่งของน้ำ
สารเคมีที่มีจุดเดือดต่ำอยู่ได้ไม่นานบนดวงจันทร์ เนื่องจากอุณหภูมิรวมกันจะกระทบ 127 องศาเซลเซียส (260 องศาฟาเรนไฮต์) และสภาวะสุญญากาศหมายความว่าสารดังกล่าวระเหยอย่างรวดเร็วเข้าสู่ พื้นที่ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องน่าประหลาดใจอย่างยิ่งเมื่อยานสำรวจอวกาศค้นพบน้ำในรูปของน้ำแข็งบนดวงจันทร์ในปี 2541 และต่อมาในปี 2552 ถุงน้ำที่แข็งเป็นน้ำแข็งสามารถดำรงอยู่ได้นานนับพันล้านปี โดยถูกฝังอยู่ใต้ผิวน้ำและซ่อนอยู่ในเงามืดใกล้กับเสา นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าดวงจันทร์มีน้ำหลายร้อยล้านตัน ซึ่งเทียบเท่ากับทะเลสาบขนาดกลาง
ซิลิคอนไดออกไซด์
บนโลก, ซิลิคอนไดออกไซด์ มีหลายรูปแบบเป็นแร่ธาตุ รวมทั้งทราย ควอตซ์ และวัสดุที่เป็นแก้วธรรมชาติ ดวงจันทร์ยังมีสารประกอบนี้อยู่มากมาย ถึงแม้ว่าจะไม่มีลมหรือน้ำเป็นของเหลวในการบดบังหินให้เป็นทราย แต่ผลกระทบของดาวตกนับล้านได้ทำให้ภูมิประเทศของดวงจันทร์ปกคลุมไปด้วยฝุ่นทราย ลูกปัดแก้วสีเขียวซึ่งมาจากสารประกอบนี้เช่นกันเป็นผลมาจากซิลิกอนไดออกไซด์ที่หลอมรวมโดยความร้อนจากการตกกระทบของดาวตก
อะลูมิเนียมออกไซด์
อลูมิเนียมเป็นธาตุที่พบได้มากบนโลกและดวงจันทร์ แม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในรูปโลหะบริสุทธิ์ก็ตาม คอรันดัม ทับทิม และแซฟไฟร์เป็นแร่ธาตุทางโลกที่ทำจากอะลูมิเนียมและออกซิเจน โดยมีองค์ประกอบอื่นๆ เช่น ไททาเนียมผสมอยู่ จากข้อมูลของมหาวิทยาลัยวอชิงตัน อะลูมิเนียมของดวงจันทร์ส่วนใหญ่อยู่ในแร่ที่เรียกว่าพลาจิโอคลาส plagioclase บางส่วนได้ค้นพบทางมายังโลกในฐานะอุกกาบาต ซึ่งถูกกระแทกจากดวงจันทร์โดยผลกระทบจากดาวตกที่ทรงพลังเป็นพิเศษ