תוֹכֶן
בהסמקה ראשונה, האדמה והירח לא נראים דומים מאוד; האחד מלא מים וחיים, השני סלע סטרילי וחסר אוויר. עם זאת, יש להם חומרים כימיים רבים המשותפים. הירח שופע בחומרים דמויי חול שנמצאים גם על כדור הארץ. אלמנטים רבים המרכיבים את קרום כדור הארץ ומעטפתו נראים גם על הירח בפרופורציות דומות. לאחרונה, משימות חלל הציגו חנויות של קרח על הירח, שהוחבאו זמן רב מתחת לפני השטח שלו.
אלמנטים משותפים
היסודות שנמצאים בשפע הגדול ביותר בכדור הארץ כוללים חמצן, סיליקון, אלומיניום, ברזל וסידן; חומרים אלה מהווים גם את עיקר הירח. למרות שהירח הוא עולם חסר אוויר, יש לו כמויות גדולות של חמצן בצורה של תרכובות כימיות מוצקות. רבים מהיסודות בצד ימין של הטבלה המחזורית, עם זאת, כמו עופרת, כספית ופח, נדירים בירח.
עושר מים
תרכובות כימיות עם נקודות רתיחה נמוכות לא מחזיקות מעמד זמן רב על הירח, מכיוון ששילוב הטמפרטורות המגיע ב 127 מעלות צלזיוס (260 מעלות פרנהייט) ותנאי וואקום פירושו שחומרים כאלה מתאדים במהירות לחלל. כך שהייתה הפתעה גדולה כאשר בדיקות חלל גילו מים בצורת קרח על הירח בשנת 1998 ובהמשך בשנת 2009. כיסי מים קפואים שרדו במשך מיליארדי שנים, קבורים מתחת לפני השטח ובמוסתרים בצללים ליד הקטבים. מדענים מעריכים כי הירח מחזיק כמה מאות מיליוני טונות מים, המקבילה לאגם בינוני.
דו תחמוצת הסיליקון
על פני כדור הארץ, דו תחמוצת הסיליקון לובשת צורות רבות כמינרלים, כולל חול, קוורץ וחומרים מזכוכית טבעית. לירח יש גם שפע של מתחם זה; אף על פי שאין רוח או מים נוזליים כדי להבליג סלעים בחול, מיליוני השפעות מטאור הותירו את נוף הירח מכוסה באבק חולי; חרוזי זכוכית ירוקה, גם הם מהמתחם, הם תוצאה של דו תחמוצת הסיליקון המתמזגת בגלל חום ההשפעות של המטאורים.
תחמוצת אלומיניום
אלומיניום הוא יסוד שנמצא בשפע על פני כדור הארץ והירח, אם כי לא בצורה מטאלית טהורה; קורונדום, אודם וספיר הם מינרלים ארציים העשויים אלומיניום וחמצן עם אלמנטים אחרים כמו טיטניום מעורבב. על פי אוניברסיטת וושינגטון, מרבית האלומיניום של הירח הוא במינרל שנקרא פלגיוקלאז. חלק מהפלגיוקלאז הזה מצא את דרכו לכדור הארץ כמטאוריטים, הושפע מהירח על ידי פגיעות מטאור עוצמתיות במיוחד.