Плотность поверхностного слоя этой породы в естественном залегании, по данным, переданным «Луной-13», составляет около 1 г/см>3. Но с глубиной этот показатель, очевидно, возрастает. Измеренный в лабораторных условиях насыпной вес породы, доставленной из моря Изобилия «Луной-16», составляет приблизительно 1,2 — г/см>3, но после утряски и утрамбовки он уплотняется почти вдвое и едва не достигает плотности гранита.
Мнения ученых сходятся на том, что поверхностный слой Луны образовался в результате разрушения коренной лунной породы под воздействием целого ряда космогенных факторов — ударов крупных и мелких метеоритов, космических лучей н солнечного «ветра», глубокого вакуума, резких температурных перепадов.
На поверхности Луны встречаются и куски плотной кристаллической породы, очевидно, выброшенные из ближайших кратеров в результате вулканических извержений или падения крупных метеоритов. По мере перехода от морских районов к континентальным их число увеличивается. В районе кратера. Фра-Мауро, где садился «Аполлон-14», встречались, например, каменные глыбы размером с автобус. Совершенно очевидно, что это неразрушенная коренная кристаллическая порода. Теперь она также хорошо изучена. По составу, структуре и свойствам эта порода несколько различается в разных районах лунной поверхности.
По химическому составу лунные породы оказались в основном похожими на широко распространенные в земной коре изверженные породы типа базальтов. Вместе с тем различные базальтовые породы на Земле отличаются друг от друга больше, чем образцы, взятые из разных районов лунной поверхности. Небольшое различие по составу наблюдается также между коренной кристаллической породой Луны и покрывающим ее поверхность реголитом. Так, породы океана Бурь содержат в среднем в 2–3 раза меньше титана, чем образцы из моря Спокойствия. Образцы из моря Изобилия больше похожи на породы океана Бурь и меньше на породы моря Спокойствия. Между тем территориально море Изобилия расположено значительно ближе к морю Спокойствия. Однако по количеству основных элементов породы всех «морских» районов схожи.
Что касается основных минералов, составляющих лунную породу, то к ним относятся плагиоклаз, пироксен, ильменит, анортит и др. Самый распространенный минерал лунного реголита — анортит, за ним следуют авгит и ильменит. Все это указывает на то, что лунная порода — базальтового типа в широком смысле этого понятия.
Ученые тщательно исследовали и многие другие свойства вещества, доставленного с Луны, в том числе его отражающую способность, свечение под воздействием заряженных частиц, рентгеновского и ультрафиолетового излучений. Изучались также магнитные свойства лунного грунта. Результаты этих исследований показали, что лунная порода, вероятно, затвердевала в значительно более сильном магнитном поле. Измеренное на поверхности Луны, оно сейчас составляет приблизительно десятую долю процента от того, что наблюдается у Земли. Изучение лунных образцов показывает, что магнитное поле Луны 3,5 миллиарда лет назад составляло около 10 процентов современного поля Земли, т. е. было приблизительно в 100 раз сильнее. Но природа этого явления пока не выяснена.