月球上广泛地发生过天然月震和陨石撞击事件，通过对月震和陨石撞击事件进行分析，可以对月幔进行研究。科学家对月震波的传播特性开展的研究表明，深于1100千米的月震波速衰减很快，这表明月球内部介质的不均匀，在深度1000千米左右有较大变化，而且月球内部还可能存在一些熔融层。根据这些特性，科学家推测月幔的厚度大约为1000千米，并且月幔可以分为上月幔、下月幔和衰减带。上、下月幔界面约深500千米；上月幔主要由辉石、橄榄石(辉石/橄榄石＞1)组成，下月幔以相同矿物组分组成，但不同比例(辉石/橄榄石＜1)。深约1000千米，是深月震发源处，存在部分熔融而引起地震波衰减。月幔物质具有大致相同的密度和类似地幔的物质的弹性性质，主要矿物有辉石、橄榄石。60～1000千米的月幔作为月球的岩石圈，而地球岩石圈仅厚100千米。月球有很厚的岩石圈，显然是因为它体积小，早期快速冷却的结果。