人类认识月球过程
月球上有黑暗的部分和明亮的区域。早期天文学家在观测月球时，认为暗区被海水覆盖，所以称之为“海”。比较著名的有云海、湿海、静海等。亮的地方是山，那里的山纵横交错，点缀着陨石坑。南极附近的贝利陨石坑直径295公里，可以用来
月球的正面总是对着地球。另一方面，月球背面因为天秤座运动，除了靠近月球边缘的区域，从地球上是看不到的。在没有探测器的时代，月球背面一直是一个未知的世界。
月球背面的一个特点是几乎没有黑暗的月球表面特征，比如月海。当探测器运行到月球背面时，它将无法与地球直接通信。
月球大约一个太阴月绕地球一周，每小时相对于背景星空移动半度，与月球表面视直径差不多。与其他卫星不同，月球的轨道平面更接近黄道平面，而不是地球的赤道平面附近。
相对于背景星空，月球绕地球一周(月球公转一周)所需的时间称为恒星月；新月和下一个月之间的时间(或两个相同月相之间的时间)被称为新月。新月比恒星月长，因为地球自身在运行过程中绕太阳的轨道前进了一段距离。
因为月球的自转周期与其公转周期完全相同，所以我们只能看到月球始终以同一平面对着地球。从月球形成的早期开始，月球就受到某个时刻的影响，导致自转速度变慢。这个过程被称为潮汐锁定。因此，地球自转的部分角动量转化为月球绕地球公转的角动量。因此，月球以每年约38毫米的速度远离地球。与此同时，地球的自转越来越慢，一天的长度一年比一年长。
月球对地球施加的引力是潮汐现象的原因之一。月球绕地球运行的轨道是同步的，所以所谓的同步自转并不严格。因为月球的轨道是椭圆形的，当月球处于近日点时，它的自转速度赶不上公转速度，所以我们可以看到月球的东部达到东经98度。相反，月球在远日点时，其自转速度比公转速度快。因此，我们可以看到月亮西边达西过98度的区域。这种现象被称为天秤座运动。因为月球的轨道是向地球赤道倾斜的，所以当月球在星空中移动时，极地会晃动7度左右。这种现象被称为天秤座运动。而且，由于到月球的距离只有地球半径的60倍，如果观测者从月球的日出到月球的落山进行观测，观测点会有地球直径的位移，在月球的经度上可以看到更多。
严格来说，地球和月球围绕一个共同的质心旋转，这个质心距离地球中心4700公里(即地球半径的2/3)。因为共同质心在地球表面以下，所以地球绕着共同质心的运动看起来是“晃动”的。从地球北极上方看，地球和月球都顺时针旋转。而且，月球也是顺时针方向绕地球运行；甚至地球也是顺时针绕着太阳转。
很多人不明白，为什么月球的轨道倾角和月球从轴倾角得出的数值变化这么大。实际上，轨道倾角是相对于中心天体(即地球)的，而轴倾角则是相对于卫星(即月球)的轨道平面的。这个定义非常适合一般情况(比如人造卫星的轨道)并且数值相当固定，但月球不是。
月球的轨道平面(黄道平面)与黄道平面(地球的轨道平面)保持5.145396的夹角，而月球的旋转轴与黄道平面的法线形成1.5424的夹角。因为地球不是一个完美的球体，在赤道处凸起，所以黄道面是不断进动的(即与黄道的交点顺时针旋转)。每6793.5天完成一个周期(18.5966)。在此期间，白面相对于地球赤道面(地球赤道面以23.45°向黄道面倾斜)的夹角将在28.60°(即23.45+5.15°)至18.30°之间。月亮的自转轴与白平面的夹角也会在6.69(即5.15+1.54)到3.60(即5.15-1.54)之间。月球轨道的这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾斜度，使其出现。
黄道面与黄道面的两个交点称为月交点——升交点(北角)是指月亮通过这个点到黄道面的北面；降交点(南点)是指月亮经过黄道以南的点。当新月刚好在月亮的交点时，就会发生日食。当满月刚好在月亮的交点时，就会发生月食。