根据天然和人工月震所提供的资料表明，月球跟地球一样，也可以分成月壳，月幔和月核等层次。月壳厚约60-65千米，它最上部的1000-2000米主要是月壤和岩石碎块。
月壳以下到1000千米处是月幔，有人把月幔的下限定在1388千米深处。月幔的部分占了月球一半以上的体积，主要由相当于地球上的基性岩和超基性岩组成，物质密度一般超过每立方厘米3.5克，下层可能略低5%。从月幔以下直到1740千米深处的月球中心为月核，主要由铁，镍，硫等组成。月核的温度大致在1000-1600℃之间。
2019年1月3日，嫦娥四号探测器着陆在月球背面预选着陆区冯卡门坑内。同一天，玉兔二号巡视器与着陆器分离，其上携带的红外成像光谱仪成功获取了着陆区两个探测点高质量光谱数据。
中科院国家天文台和仪器研制单位中科院上海技术物理所组成的研究团队通过对光谱数据的分析发现，嫦娥四号着陆区月壤光谱的吸收特征与月球正面月海玄武岩质月壤光谱的吸收特征存在着显著差异，展现出低钙辉石的光谱特征，并暗示有大量橄榄石的存在。进一步的分析证实，嫦娥四号着陆区月壤物质中橄榄石相对含量最高，低钙辉石次之，仅含有很少量的高钙辉石。这种矿物组合很可能代表了源于月幔的深部物质。
嫦娥四号探测器此次基于探测数据的研究结果，则成功揭示了月球背面的物质组成，证实了月幔富含橄榄石的推论的正确性，加深了人类对月球形成与演化的认识。
