Si pensa che l'acqua della Luna provenga da una varietà di fonti, tra cui comete, asteroidi e vento solare. Le comete e gli asteroidi sono corpi ghiacciati che contengono molta acqua e si pensa che abbiano fornito acqua alla Luna durante le prime fasi della sua formazione. Il vento solare è un flusso di particelle cariche che fluisce dal sole e si pensa che nel tempo abbia impiantato molecole d'acqua nella superficie della luna.

Una volta che l’acqua era presente sulla Luna, veniva probabilmente trasportata sulla superficie attraverso una serie di processi, tra cui impatti di micrometeoriti, eruzioni vulcaniche e flusso di acqua liquida. Gli impatti dei micrometeoriti possono vaporizzare le molecole d’acqua, che possono poi essere trasportate dal vento solare. Le eruzioni vulcaniche possono rilasciare vapore acqueo nell’atmosfera, che può poi condensarsi e ricadere in superficie. Il flusso di acqua liquida può verificarsi quando la temperatura sulla Luna è abbastanza alta da sciogliere il ghiaccio, che può quindi scorrere sulla superficie.

Si ritiene che l'acqua sulla Luna sia principalmente sotto forma di ghiaccio e che sia presente in una varietà di luoghi, tra cui le calotte polari lunari, la regolite lunare e l'interno della luna. Le calotte polari lunari si trovano vicino ai poli lunari e si pensa che contengano una quantità significativa di ghiaccio d'acqua. La regolite lunare è lo strato di materiale sciolto che ricopre la superficie della Luna e si ritiene contenga una piccola quantità di ghiaccio d'acqua. Si ritiene che l'interno della Luna sia caldo e che contenga una quantità significativa di vapore acqueo.

L’acqua sulla Luna è importante perché è una risorsa che potrebbe essere utilizzata dalle future missioni umane sulla Luna. L’acqua può essere utilizzata per bere, per coltivare piante e per produrre carburante per missili. L'acqua sulla Luna potrebbe essere utilizzata anche per studiare la storia e l'evoluzione della Luna.