月球上廣泛地發生過天然月震和隕石撞擊事件，通過對月震和隕石撞擊事件進行分析，可以對月幔進行研究。科學家對月震波的傳播特性開展的研究表明，深于1100千米的月震波速衰減很快，這表明月球內部介質的不均勻，在深度1000千米左右有較大變化，而且月球內部還可能存在一些熔融層。根據這些特性，科學家推測月幔的厚度大約為1000千米，并且月幔可以分為上月幔、下月幔和衰減帶。上、下月幔界面約深500千米；上月幔主要由輝石、橄欖石(輝石/橄欖石＞1)組成，下月幔以相同礦物組分組成，但不同比例(輝石/橄欖石＜1)。深約1000千米，是深月震發源處，存在部分熔融而引起地震波衰減。月幔物質具有大致相同的密度和類似地幔的物質的彈性性質，主要礦物有輝石、橄欖石。60～1000千米的月幔作為月球的巖石圈，而地球巖石圈僅厚100千米。月球有很厚的巖石圈，顯然是因為它體積小，早期快速冷卻的結果。