月壤的化學成分很複雜，其中最有用的是其中含有的大量有用氣體資源。太陽風粒子、太陽耀斑粒子的注入，會與月壤物質發生相互作用，形成3He（氦-3）、20Ne（氖-20）、21Ne（氖-21）、22Ne（氖-22）、38Ar（氬-38）等核素。月壤細粒子粉末中稀有氣體含量很高，達0.1～1立方厘米/克（標準狀態下），相當於1019～1020原子/立方厘米。

月壤中富含矽、鋁、鉀、鋇、鋰、銣、鋯、鉿和稀土元素，月球上還蘊藏著豐富的鈦元素，這也是月球上的重要資源。特別值得關注的是月壤中氦-3（氦元素的一種同位素）的含量非常高，由於氦-3是核聚變的理想原料，因此月壤可能為地球和今後月球的開發提供能源。我們知道，氦-3是一種清潔、安全和高效的核聚變發電的燃料，例如，建設一個500兆瓦的氘-氦3核聚變發電站，每年僅消耗50千克氦3。一些科學家估算，月壤中氦-3的資源總量約為100～500萬噸。

在月壤表面還富集有銀、溴、鎘，鎵、鍺、汞、銦、鉛、銻、碲和錫等元素。由於這些元素的揮發性差異，使得各種元素在月壤顆粒表面的富集程度也有很大的差異。根據返月樣品分析，從150微米到小於5微米的顆粒分析表明，其鎘、鋅、銦、鎵的含量變化可達10～20倍，即較易揮發的金屬都富集在月壤細小顆粒的表面