主要是因为地球有大气层而月球没有大气层。
大气层在阳光照射下能吸收来自太阳的热量，一部分储存起来，另一部分反向向太空，使地面温度不会升得很高。储存的热量在夜间又会逐渐释放出来，使地面温度不会下降很多。缩小了地球表面的昼夜温差。
而月球由于没有大气层，表面与外太空直接接触，在阳光照射下表面温度迅速升高。而在夜晚由于没有大气层蓄热放热，温度又会迅速下降，使月球昼夜温差达极大。
其次，地球表面的海洋等水体也能在白天蓄热、夜间放热，也有助于降低地球昼夜温差。这也是海洋表面昼夜温差比内陆小的原因之一。月球没有水，也会增大月球昼夜温差。
