人类对月球的开发和利用可能分为四个步骤：首先是建初级基地或称临时性基地；第二步是中级基地；第三步是高级基地或称永久性基地；最后一步是建月球移民区。当月球的开发和利用发展到最后一步的时候，将有大批的人移居到月球上去，开矿山、办工厂、搞旅游，给地球上的人类提供了一块“超大规模的殖民地”，这时，一些建设者将长期在月球上生活和工作，他们当中有少数人可能就在月球上安家落户。
月球移民区的特点
月球移民区与月球基地相比，不仅仅是规模扩大和人员增多，而且是有一个质的飞跃。月球移民区就是一个小的社会，应该具有人类社会的所有功能。移民区的移民应该享受到跟地球上的人差不多的生活水平和居住条件，而且在某些方面可能比地球上的更好，要不怎么能吸引地球上的人到那儿去安家落户？
月球移民区的建设有可能是将数个高级月球基地联结起来，形成一个月球基地网，然后成为移民区。前后可能需要30年时间。移民区的人口最初是几个高级月球基地人口的总和，因此至少在千人以上。
月球移民区虽然是几个高级月球基地的“联网”，但不是高级月球基地的简单相加，而是月球基地建设过程中的一个质的飞跃。
移民区的最大特点是自给自足，移民的生活必需品基本上不依靠来自地球的物资供应。这里所说的生活必需品主要是指氧气、水、食品、电力供应和火箭燃料。因此移民区必需有先进而完善的再生式生命保障系统。
月球移民区就是一个小型社区，既然是社区，就应该按照地球上的社区进行规划、组织和管理。社区的建设不能只考虑移民住宅，还要考虑到各单位或部门的建设用地：
① 生活区：除移民住宅外还应包括学校、医院、图书馆、教堂、影剧院和各种娱乐场所、体育馆和游泳池、公园和动物园等；
② 商业区：包括商店、超市、银行、服务行业、仓库、海关、外贸大楼和市政办公大楼等；
③ 工业区：发电厂、制氧厂、制砖厂、水泥厂、玻璃厂、火箭燃料生产车间、金属冶炼厂和氦-3加工厂等；
④ 农业区：包括种植业、畜牧业、水产业和食品加工业等；
⑤ 发射场、着陆回收场、月-地交通运输和移民区内的交通运输。
除了这些区域的用地以外，科学家还特别强调要在密集的移民住宅区附近留一些空地，建成公共绿地或街心公园。这样做可以大大缓解人多拥挤的压力和感觉。
移民区的规划和建设
由于移民区是几个高级月球移民区“联网”而成，因此移民区不是集中在一个地方，而是分散成一片：即有一个中央区，周围有几个卫星区。这种分散建设有两大好处：其一是安全，如果有一个区域因为意外事故丧失密封性，不至于影响整个月球移民区的安全；其二是有利于建筑物的设计和施工。
中央区主要是移民的生活区和商业区，建设生活区和商业区需要大量的钢材、砖瓦、玻璃和水泥。因此，在开工建设之前，应先建设几座钢铁厂、砖瓦厂、水泥厂和玻璃厂。移民区建设和工厂生产都需要大量的电力供应，因此还应同时建设一座核电站。钢铁厂、砖瓦厂、水泥厂、玻璃厂和发电厂应建在离中央区比较远一些的卫星区内，其中核电站则应建在距离中央区更远一些的地方。
移民区建设，交通道路要“先行”。在移民区的各区域之间，应有通畅的交通运输。在移民区建设期间，可能大量使用普通的道路交通，在移民区建成以后，在移民区各区域之间的人员运输应以地铁为主。
对于月球移民区是建在地上还是地下？有不同的看法。从安全角度考虑，建在地下最安全，因为这种地下建筑可以有效阻挡宇宙辐射对人体的伤害。但是整个移民区都建在地下，移民整天见不到太阳光，对于长期生活在移民区的移民而言，显然不是解决问题的理想办法。但如果移民区建在地上，完全暴露在宇宙辐射的照射之下，将给移民的健康造成极大损害，当然也不可取。因此月球移民区可能以半地下结构最为理想。
如果移民区结构建在半地下，其顶部有拱形玻璃大屋顶罩住，移民可以见到阳光；但移民区还有一部分区域应建在地下，或者在其顶部覆盖一层很厚的月球土壤。一般讲，移民区的生活区、商业区和农业区可采取半地下结构，但所有的道路交通都应该在地下。
移民区的结构，无论是半地下的或是全地下的，其内部环境与月球环境都是完全隔离开的，内部环境必须是与地球表面完全一样的大气环境。只有这样才能保证月球移民的正常生产和生活。
移民区的半地下结构，其顶部都有一个拱形玻璃大屋顶。拱形玻璃大屋顶像个巨大的玻璃罩子，将建筑物严密地罩在下面。建筑物四周有一道低矮而厚实的基础结构，既作为拱形玻璃大屋顶的支架，又作为与外部环境的分界线。这个拱形玻璃大屋顶是保证月球移民能过上像地球一样生活的基础设施。
拱形玻璃大屋顶最好呈网络状，在这种结构中玻璃板呈三角形，镶嵌在三角形的金属框架中，最后构成一个网络状的拱形玻璃大屋顶。这种屋顶的优点是容易制造、容易装配、结构重量轻、可靠性高，建材是就地取材，不需万里迢迢从地球上运来。
有人建议整个玻璃大屋顶采用半球形结构，因为这种结构强度高，而且更容易生产、制造和安装。但是如果屋顶的底部面积很大，其高度也相应增高，这样必将造成结构和材料的巨大浪费，同时也不容易施工和安装。为了节省建筑材料，同时又能保证移民区移民的安全，玻璃大屋顶应稍微高出地面，呈拱形。
移民区的安全
从地球上来的移民能否在月球移民区长期生活下去，取决于一个条件，这就是安全。
在月球上生活，最大的威胁是宇宙辐射。人类在地球上生活，宇宙辐射一般不构成威胁，因为由于地球地磁场的屏蔽作用，大部分宇宙线中的带电粒子不能到达地面。人类在月球上生活则不同，由于月球上没有磁场，宇宙线中的带电粒子能直达月面，将给在月球上生活的人造成伤害。因此，防辐射成为月球移民区能否存在下去的一个严峻挑战。
美国航宇局曾以致癌程度来衡量与评估宇宙辐射的危害程度。如果一个从不吸烟的40岁的健康人，他最终因患癌症而死亡的几率是20%。如果他到月球上去生活和工作1000天，返回地球后他患癌症而死亡的几率可能增加至39%。这是令人难以接受的。
在月球上，对月球移民来说威胁最大的是太阳宇宙线和银河宇宙线，宇宙线中的带电粒子主要是电子、质子和其它高能粒子。这些粒子有的带有负电荷，有的带有正电荷，如果在月球移民区周围建立一个静电场，根据同性相斥的原理，负电场可排斥电子，而正电场可排斥质子，因此科学家只要安置一些不同尺寸的球形大型电场发生器，建立一个静电防辐射屏蔽，即可保证月球移民的安全，不再会受到宇宙线的伤害。
根据目前的设计方案，在这个由多个球形电场发生器产生的大型电场中，带有微弱负电荷的球体分布在防辐射屏蔽外围，目的是排斥电子；而带有强大正电荷的发生器聚集在中心地带，目的是使高能质子偏离。这个静电防辐射屏蔽可通过制造相当于地球磁场的强度来排斥所有高能粒子。
为了保证月球移民区的绝对安全，除了静电防辐射屏蔽以外，科学家还准备将居住区拱形玻璃大屋顶的玻璃用一种新型聚乙烯材料代替。这种新型聚乙烯的主要优点是轻质、坚硬和富含氢，能有效吸收宇宙辐射，比以前用于制造阿波罗载人飞船指令舱的金属铝还能多吸收20%的宇宙辐射。
这种新型聚乙烯的制作工艺与制作攻击型直升机防弹玻璃的工艺相类似。为了制作这种“防弹玻璃”，要将200至300层聚乙烯薄膜叠放在一起，并在氮气中经受热冲压，热冲压的温度约为80℃，压力为每平方厘米7千克。这样制造出来的聚乙烯是一种超强材料，比铝硬十倍，不过它的造价非常昂贵，目前研究人员正致力于降低其成本。
使用这种新型聚乙烯不仅可以作为防辐射屏蔽，而且还可以作为“防陨石屏蔽”。由于月球上没有大气层，陨石可以毫无阻拦地直接降落到月面上。如果陨石直接击中居住区的拱形玻璃大屋顶，可以将其击破，造成快速减压，使居住区内很快形成真空状态和缺氧，对月球移民的生命安全危害极大。如果使用由新型聚乙烯制作而成的拱形大屋顶，即可有效防止拱形大屋顶被击碎的危险。
居住区的拱形大屋顶可以用防辐射材料制成，居住区建筑物的墙壁也可以用防辐射材料制成，而且这种防辐射材料制作工艺简单，成本低廉。这种防辐射材料就是用月球土壤制成的“月球砖”。
将月球土壤、水与二氧化碳的聚合物混合起来，除水以外其它两种东西在月球上都很丰富。用微波将这种混合物调匀，做成看起来像塑料的砖块，它比优质的防辐射屏蔽还要强一倍。这种制作方法非常实用，建设者只需要很少的能量和设备，即能快速生产这些砖块，然后用这些砖块轻松地建造居住区建筑物的墙壁。
另外，月球移民不可能整天待在居住区的拱形大屋顶下，他们可能还要进行出舱活动，到月面上去进行野外作业、地质勘探和建设新的移民区，在月面活动期间他们将如何防辐射？
在月面活动期间威胁最大的是太阳宇宙线，特别是在太阳爆发时，这种宇宙线最强烈，对人体的危害最大。对付这种宇宙线的有效办法是进行预报。当快要出现太阳爆发时，应及时向月球移民进行预报，让他们不要再进行出舱活动，如果是正在进行出舱活动的，让他们快速返回到有防辐射屏蔽的建筑物内。因此，在移民区应该建立一个能准确预测太阳爆发的预报系统，以确保月球移民区的安全。