月球距離地球僅卅八萬三千公里，補給方便。中國大陸曾表示有意在月球上建立基地，歐洲太空總署與俄羅斯都在籌畫一系列月球任務，要檢視人類移居月球的可能性。

不過，月球自轉一圈的時間相當於地球上的廿八天，也就是說，月球的夜晚相當於地球上的十四天，且月球晚上的地表溫度很低，月球赤道的白天溫度高達攝氏一百一十六度，晚上卻降到攝氏零下一百七十三度。由於日夜溫差極大，因此月球基地必須要能隔絕地表的酷熱與酷寒。

方法之一是把基地設在地下。月球表土導熱性低，抗太陽輻射，也就是說，隔熱效果優異，基地愈深入地下，隔熱效果愈好。不過，想像起來容易，實務上卻困難。德國航空太空中心副研究員麥瓦德說：「我從沒看過有什麼構想中的機器能做到這點。」

另一個方法是使用鑽地機。鑽地機在月球降落、撞擊月球表面的同時，就鑽出一個大洞，而後盡快做起保護層，如此一來，基地暴露在輻射和酷熱環境下的時間就不會太長，缺點是用這種方法建立的基地很難用太陽能板發電，人類如何精準操控鑽地機、讓機器鑽到預定的地點，也是問題。

還有一種方法是先在月球表面建立基地，再迅速用月球表土覆蓋住，優點是在月球白天時容易使用太陽能板收集和儲存能源，但如果收集的太陽能不夠，就要用其他發電方式輔助。