İlk bakışta bu soruyu, “hayır” diyerek cevaplamak mümkün. Ay’da, nefes alabileceğimiz bir atmosferden söz edemeyiz. Ancak, Ay yüzeyinde, “atmosfer” olarak nitelendirebileceğimiz oldukça ince bir gaz tabakası da bulunuyor. Teknik olarak da bu tabakayı “Egzosfer” olarak adlandırabiliriz. Egzosfer katmanında, gaz molekülleri öyle seyrektir ki birbirleriyle nadiren çarpışırlar. Ay yüzeyindeki gaz molekülleri belli bir yörüngede, yüzeyden sekip duran mikroskobik toplar olarak düşünülebilir. Bir karşılaştırma yapmak gerekirse, Dünya’nın atmosferinde, deniz seviyesindeki bir santimetrekarede yaklaşık 100 milyar molekül varken, Ay yüzeyi için bu sayı yalnızca santimetrekare başına yaklaşık 100’dür. Ay yüzeyindeki gazların toplam ağırlığı da yalnızca 25 tondur. Bu ağırlık neredeyse bir çöp kamyonunun toplam alabildiği yüke eşit. Her Ay gecesinde, gazlar soğuyarak yüzeye iner ve bir dahaki gündüzde, Güneş rüzgarları ile tekrar havalandırılana kadar orada kalır. Apollo astronotları tarafından Ay yüzeyine bırakılan dedektörler sayesinde; argon-40, helyum-4, oksijen, metan, nitrojen, karbon monoksit ve karbon dioksit gibi birçok elementin varlığı keşfedildi. Ayrıca, Dünya’da bulunan spektrometrelerle sodyum ve potasyum, Lunar Prospector uydusuyla da radon ve polonyum elementlerinin radyoaktif izotoplarının varlığı bulundu. Ay’daki bu gazların kaynaklarından biri, genellikle Ay yüzeyinin içindeki radyoaktif çürümeden kaynaklanan gaz çıkışıdır. Bu gaz çıkışları, Ay’da olan depremlerden kaynaklanıyor olabilir. Hafif gazlar çıkar çıkmaz uzaya uçarken, geri kalanlar Ay’daki seyrek atmosferi yeniliyor. Ayrıca Güneş ışığı, Güneş rüzgarları ve yüzeye çarpan mikrometeroidler de, toprağın içinde gömülü kalan gazları serbest bırakıyor olabilir. Astronotlar içini Ay’daki tozlar ve atmosfer ciddi problemlere yol açabilecek potansiyele sahip. Apollo görevindeki astronotların kıyafetleri, Ay tozu yüzünden çok yıpranmıştı. Bu sebeple, Ay yüzeyindeki materyalleri saptamak, gelecek Ay görevlerinde daha dayanıklı kıyafetler tasarlamayı mümkün kılabilir. NASA’dan araştırmacılara göre; Ay’daki bu atmosferin nasıl hareket ettiğini ve yüklendiğini çözerek gelecekteki Ay görevlerine çok daha iyi hazırlanılabilir. Ay Işıltısı Ultraviyole Güneş ışığı, yayılan gazların parçacıklarına elektrik yükü vererek yüzeyden yaklaşık 1.6 kilometre kadar yükseğe çıkmasına sebep olabilir. Geceleri de bunun tam tersi gerçekleşir. Atomlar, Güneş rüzgarlarından elektron alır ve yüzeye alçalırlar. Gece-gündüz sınırında uçup duran bu parçacıklar, Dünya’daki gün batımında oluşana benzer, Apollo görevlerinde de defalarca gözlenmiş olan ışıltıyı oluştururlar.