Atmosfer Bulan adalah atmosfer yang berada di bulan yang berbentuk sangat tipis dan berupa kumpulan molekul-molekul yang sangat renggang, tidak mencukupi untuk bernapasnya makhluk hidup.
Keberadaan atmosfer luar angkasa dilaporkan tahun 1933, berdasarkan pengamatan bulan dengan menggunakan semacam topeng yang dapat menyaring cahaya bulan dengan tujuan untuk mempelajari cahaya yang dipancarkan sodium. Meskipun sodium dipercaya hanya merupakan trace elemen di dalam atmosfer bulan, sodium dipelajari karena relatif mudah dideteksi dan digunakan sebagai pembuat komponen lainnya, seperti potasium, neon, argon, dan helium.
Studi luar angkasa tahun 1933 yang dilakukan Universitas Boston, menggunakan instrumen yang telah ditingkatkan, mendeteksi bahwa permukaan bulan memiliki atmosfer setebal 5000 mil. Namun, molekul-molekulnya sedikit dan berjauhan, diperkirakan hanya sekitar sepuluh juta per meter kubik di permukaan dekat bulan; sedangkan kepadatan atmosfer bumi adalah sekitar satu miliar kali kepadatan atmosfer bulan.
Sumber-sumber atmosfer diyakini berasal dari pelepasan gas-gas dari dalam bulan akibat gempa bulan (fenomena yang disebut pengeluaran gas) dan terurainya molekul-molekul dari permukaan bulan akibat tabrakan molekul-molekul luar angkasa dari matahari atau akibat tabrakan meteorit.
Beberapa bulan dari planet lainnya memiliki atmosfer yang jauh lebih menakjubkan, seperti Titan, atmosfernya berupa lapisan tebal nitrogen dan metan, dan pada atmosfer Eropa berupa lapisan tipis oksigen.