月球昼夜温差是310℃左右，由于月球上没有大气，再加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大，白天，月球表面在阳光垂直照射的地方温度高达127℃。

用射电观测可以测定月面土壤中的温度，这种测量表明，月面土壤中较深处的温度很少变化，这正是由于月面物质导热率低造成的。