月球表面覆盖着一层独特的物质——月壤，它与地球上的土壤有着本质区别。地球土壤的形成得益于大气圈、水圈、生物圈和岩石圈的长期相互作用，是典型的“成土产物”。而月壤则诞生于无大气、无液态水、无生物活动的极端环境，是陨石撞击、太阳风注入和热循环等过程共同塑造的“撞击风化碎屑层”。这种差异决定了月壤并非严格意义上的土壤，而是一种特殊的行星表面颗粒介质。
从形成机制看，地球土壤的形成依赖水、空气、气候和生物的共同作用。母岩在风化过程中逐渐分解，与有机质、水分和空气混合，形成具有明显剖面分层的土壤结构。月壤的形成则完全不同：月球表面缺乏大气保护，持续遭受陨石和微陨石的撞击，这些高速撞击（速度可超过10千米/秒）将岩石粉碎成细颗粒，同时局部熔融的物质将矿物碎片焊接成凝集体。太阳风不断轰击月壤颗粒表面，注入氦、氖等气体，造成辐照损伤。这种“撞击-空间风化”过程持续数十亿年，最终形成了月壤独特的物理和化学性质。
颗粒形态是月壤与地球土壤最直观的区别之一。地球土壤中的颗粒经过水流搬运和磨蚀，通常呈现圆滑或亚圆形状，尤其是河流和海岸沉积物中的颗粒。月壤颗粒则普遍棱角分明，表面粗糙，部分颗粒因撞击熔融而呈现玻璃化特征。凝集体是月壤的典型组分，占某些样品体积的60%至70%，其多孔玻璃质结构中常含有纳米级金属铁颗粒。这种不规则形状和内凹表面使月壤颗粒间产生强烈的嵌锁作用，在低围压条件下表现出较高的剪切强度，这是地球土壤中较少见的现象。
矿物组成进一步凸显了月壤的特殊性。地球土壤富含石英、长石、云母等矿物，以及由水化学风化形成的黏土矿物，这些成分赋予土壤塑性、膨胀性和显著的水-土相互作用。月壤的主要矿物包括斜长石、辉石、橄榄石和钛铁矿，此外还有大量岩屑、撞击玻璃和凝集体。与地球土壤相比，月壤几乎不含有机质，也缺乏典型黏土矿物。NASA的研究指出，月球风化层由灰黑色粉状和岩屑状物质组成，其中更细的部分被称为月尘，这些细颗粒虽粒径小，但因缺乏层状硅酸盐和吸附水，并不具备地球黏土的塑性或黏聚性。
工程性质差异是月壤研究的核心挑战。地球土壤的工程行为主要受含水率、孔隙比和有效应力控制，许多岩土问题如沉降、液化和边坡失稳都与水-土相互作用密切相关。月壤的工程性质则由低重力、真空环境和颗粒特性主导。Apollo任务数据显示，月壤表层15厘米内已达中密至密实状态，30厘米以下更是非常密实，这种高密实度源于长期陨石撞击的震动压密。月壤的抗剪强度在低应力条件下较高，但高应力下凝集体和角砾颗粒可能破碎，导致强度降低，传统线性Mohr-Coulomb模型难以全面描述其力学行为。
月尘的危害性是月球工程必须面对的特殊问题。月尘颗粒细小而尖锐，具有强磨蚀性，可损伤着陆器表面和宇航服。由于缺乏大气，月尘在太阳风作用下带电，容易黏附在设备表面，甚至进入航天器内部。NASA的资料显示，月尘会损伤人体呼吸系统，必须作为月面工程的重要环境荷载考虑。月壤的开挖、道路铺设和轮壤相互作用等工程活动，都需重新评估低重力、真空和颗粒嵌锁等因素的影响。
月球岩土工程不能简单套用地球经验。从基础设计到资源开采，从边坡稳定到月基建造，所有工程活动都需考虑月壤的独特性质：低重力改变了自重应力和承载机制，真空环境削弱了传统孔压概念，颗粒棱角和嵌锁增强了低围压强度，月尘的磨蚀和静电附着成为耐久性关键问题。月壤的工程评价必须结合原位状态、密实度和空间风化程度，建立适用于月球环境的分析模型。地球土壤是“水-气-生物-矿物”共同演化的产物，而月壤是“撞击-真空-辐照-低重力”共同塑造的行星介质，这一区别构成了月球岩土工程的理论起点。
