嫦娥五号一共带回1731克月球样品，主要为月壤，即覆盖在月球表面的“土壤”，包含微细的矿物颗粒、岩石碎屑和玻璃质微粒等。月壤颗粒质地微细，主要由氧(O)、硅(Si)、铝(Al)、铁(Fe)、镁(Mg)、钙(Ca)、钠(Na)、钾(K)、钛(Ti)等元素构成，不含任何有机养分，而且非常干燥。
要深入认识月球，除了遥感手段外，最重要的就是拿到月球样品，开展精细分析。根据国家航天局制定的`《月球样品管理办法》，月球样品分为永久存储、备份永久存储、研究和公益4种基础用途。
嫦娥五号采集回来的月球样品，目前储存在中国科学院国家天文台的月球样品实验室里，科学家们正紧锣密鼓地进行研究。为避免月壤受到氧气和水分的侵蚀，实验室出入有严格的清洁程序，并用氮气填充月壤的存储环境。
中科院国家天文台研究员、探月工程三期副总设计师李春来介绍，这个实验室主要负责月球样品的处理、存储和分析研究，包括月球样品的基本物理特性、化学成分、矿物组分，尤其是一些消耗性的、需要大样本量的实验和分析工作，取得的数据将对外开放共享。目前，已完成了部分样品的分类、样品分样、部分物性测量和矿物化学分析等。
嫦娥五号带回的月壤中含有很多毫米级的岩石碎屑，科学家可以测算其结晶年龄，进而对月球的起源和演化过程做出更精准推断，很可能会更新我们对月球的一些认识，并扩展到对火星、小行星和整个太阳系的了解。
按相关规定，月壤未来将向全国科学家开放研究。经过申请，国内具备研究能力和资质的科研人员可利用各类专用仪器设备，对月壤进行更深入的实验分析。