月球上不存在显著的大气层。科学研究表明，月球的大气密度极低，大约只有地球万亿分之一那么厚，这意味着月球表面实际上是处于无空气状态的。由于月球的质量相对较小，它对气体分子的引力不足以将其牢牢吸引住，而且气体分子的运动速度很容易达到逃逸速度，从而逃离月球表面。因此，尽管月球在地质历史上可能曾经有过较浓密的大气，但如今它已经失去了大部分原始大气。

与水星类似，月球由于距离太阳较近，表面温度较高，这导致其大气分子运动速度加快，从而使得大气分子能够克服月球的引力逃逸到太空中。相对地，某些距离太阳较远的卫星，尽管它们的逃逸速度和表面重力较小，但由于表面温度较低，大气分子的运动速度较慢，因此它们能够保持一定的大气层。

实际上，除了少数几颗卫星，如土星的卫星“土卫-6”和海王星的卫星“海卫-1”外，太阳系中的大多数卫星都没有显著的大气层。这一点得到了现代太阳系和星体演化理论的支持，这些理论指出，月球在过去的某个时期可能拥有比现在更浓密的大气层。