لا يمكن أن يتواجد
الماء في
الحالة السائلة على سطح القمر، كما أن بخار الماء سرعان ما يتعرض لعملية
الانحلال الضوئي بسبب أشعة الشمس وسرعان ما يضيع في الفضاء. يعتقد العلماء منذ سنة 1960 أن الماء موجود بشكل
جليد ضمن
الفوهات الصدمية النيزكية، أو يمكن أن ينتج بتفاعل
الأكسجين الموجود في الصخور القمرية الغنية به مع
الهيدروجين بوساطة
الرياح الشمسية. وهذا الماء المتكون أو القادم مع النيازك يمكن أن يحافظ على بقاءه بشكل جليدي في الفوهات المعتمة في القطب،
[43] فهذه الفوهات ما زالت في العتمة منذ أكثر من ملياريّ سنة.
[44] أظهرت المحاكاة بواسطة الحاسوب أنه يمكن أن يتواجد ما يزيد عن 14000 كم
2 من الجليد في هذه المناطق المظلمة.
[45]وجدت العديد من المناطق التي يعتقد وجود الجليد فيها.
[46] فمن خلال استخدام تجربة تقنية الرادار المزدوج للمسبار كليمنتين، وجد سنة 1994 بقعة صغيرة من الجليد قرب السطح (فيما بعد حددت هذه البقعة بواسطة
مقراب أرسيبو الكاشوفي على أنها مقذوفات صخرية ناتجة عن فوهة صدمية حديثة).
[47] كما نجح المسبار
لونار بروسبكتر سنة 1998 في تحديد وجود كميات عالية من الهيدروجين في الأمتار الأولى من الحطام الصخري قرب المنطقة القطبية.
[48] وفي تحليل جديد سنة 2008 لعينات من الصخور البركانية والتي أحضرت إلى الأرض بواسطة المركبة أبولو 15 وجود كميات قليلة من الماء ضمنها.
[49] ووجدت في الصور الطيفية للمسبار
شاندرايان 1 كميات من الماء والهيدروكسيل منعكسة في ضوء الشمس، وهي دلالة على وجود كميات كبيرة من الماء، حيث كانت كميات المياه في الأشعة تصل إلى جزئ في 1000 مليون.
[50] وبعد بضع أسابيع، أصطدم
إلكروس في فوهة مظلمة بشكل دائم ونجح في اكتشاف كميات من الجليد يصل تقديرها إلى 100 كغ.
[51][52]