Ay'ın iç yapısının katı olmasının nedeni, çekirdeğinin demirden oluşan katı bir top şeklinde olmasıdır. Fransız Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi'nden astronom Arthur Briaud liderliğindeki bir ekip, NASA'nın Apollo görevinde elde edilen veriler de dahil olmak üzere çeşitli Ay veri setlerini inceleyerek, Ay'ın çekirdeğinin Dünya'nınkine benzer şekilde demirden oluştuğunu ve dışta sıvı bir tabaka, içte ise katı bir çekirdek bulunduğunu ortaya koymuştur. Araştırmacılar, Ay'ın iç çekirdeğinin yoğunluğunun metreküp başına yaklaşık 7,822 kilogram olduğunu ve bu değerin demirin yoğunluğuna çok yakın olduğunu belirtmektedir. Ay'ın iç çekirdeğinin katı yapısı, sismik veriler ve çeşitli gözlemsel modellemeler aracılığıyla belirlenmiştir.