В работе представлены научные основы процессов извлечения гелия-3 (гелиона) из лунного реголита за счет его термодинамического нагрева, воздействия резонансного электромагнитного излучения, а также активного окисления микроорганизмами, способными изменять структуру реголита в условиях сверхнизких температур и жесткого ультрафиолетового излучения на поверхности Луны. На основе сравнительной оценки характеристик лунного реголита и вулканического пепла высказано предположение об их вероятной идентичности. Оценена адсорбционная способность реголита по отношению к гелию-3 и определено значение адсорбционной постоянной Генри, знание которой позволяет более точно оценить общее его количество на Луне, а также проектировать мощности по его переработке, извлечению и доставке на Землю, где он станет основой безуглеродной термоядерной энергетики будущего.