thumb|300px|Szczegółowa mapa geologiczna Księżyca (2020) Geologia Księżyca (nazywana czasami selenologią, chociaż ten drugi termin może odnosić się do ogólniejszej „nauki o Księżycu”) jest dość odmienna od ziemskiej. Księżyc nie posiada znaczącej atmosfery, co eliminuje erozję wywoływaną przez czynniki klimatyczne, nie ma płyt tektonicznych, posiada niższą grawitację i z powodu mniejszej średnicy traci ciepło szybciej. Złożona geomorfologia powierzchni księżycowej powstała w wyniku łącznego efektu różnych procesów; głównymi spośród nich to powstawanie kraterów uderzeniowych oraz wulkanizm. Księżyc jest zróżnicowanym ciałem posiadającym skorupę, płaszcz oraz jądro.
Badania geologiczne Księżyca opierają się na obserwacjach teleskopowych, pomiarach ze stacji orbitalnych, próbkach księżycowych oraz danych geofizycznych. Z kilku miejsc na Księżycu pobrano próbki bezpośrednio;