Peu après sa formation, la Lune aurait été habitable, avec des conditions propices à la vie de micro-organismes primitifs.
L'une des théories sur l'origine de la vie terrestre postule que les premiers briques de construction organiques proviennent de météorites impactant la planète il y a environ 4 milliards d'années, juste après sa formation. Selon des chercheurs américains, un scénario similaire aurait pu se produire sur la Lune, formée à partir de débris terrestres (et peut-être d'une protoplanète inconnue).
Les scientifiques ont identifié deux périodes clés où la Lune présentait des conditions viables : présence d'eau liquide et d'une atmosphère temporaire. Ces phases se situent il y a 4 milliards d'années (peu après sa genèse) et 3,5 milliards d'années. De vastes quantités de gaz chauds émanant du manteau lunaire ont alors jailli vers la surface, formant une atmosphère et condensant en flaques d'eau liquide. Il a fallu des millions d'années pour que ces conditions s'assèchent.
La présence d'eau sur la Lune n'est plus à démontrer. En 2009, des missions spatiales ont révélé d'importantes réserves de glace sous la surface, et de l'eau est suspectée dans son intérieur.
De surcroît, la jeune Lune aurait pu posséder un champ magnétique protecteur contre les radiations solaires nocives.
Si la vie a existé sur la Lune, il s'agirait probablement de cyanobactéries primitives, ancêtres des plus anciens fossiles terrestres.
