当月球走到太阳和地球之间，从地球看去，太阳、月球在同一方向，月球的黑暗的一面朝向地球，这时月球完全看不见，叫作朔。朔发生在阴历的每月初一，经过2天后，月球向东移动了25°，从地球上可以看到月球被照亮半球的一小部分，这时月球呈现为月牙形，月牙的凸面向右，朝向太阳。
在朔日后一周，月球向东移动了1／4周，月球被照亮的半面侧对着地球，即以亮半球的一半和暗半球的一半对着我们。这时可以看到月球圆面的半个月面，月球圆面的右半面是明亮的，这种月相叫作上弦，发生在阴历的每月初七、初八。在这以后，月球继续向东运行，我们可以看见月球亮面的大部分；上弦之后一周，即阴历每月的十五、十六，月球运行到和太阳方向相反的面，月球亮面整个地朝向地球，我们就会看到圆圆的满月，叫作望。望之后，满月开始从右面亏，每天看见月球亮面的部分逐渐减小。在满月后一周，到了下弦，（阴历每月的二十二、二十一），月球又以亮半球的一半和暗半球的一半对着我们，但和上弦月相反，我们看见月球圆面的左半面是明亮的。下弦之后，月球明亮部分继续亏，月球又成月牙形，月牙凸面向左朝向太阳（残月）；最后，月球又运行到朔的位置，再次看不见月球。
朔之后，日落不久，月牙就出现在西方地平线附近。日期愈往后，月球离太阳愈远，日落不久，月球出现在天空的西南方；上弦那一天，日落时，上弦月出现在正南，子夜月球才下没，前半夜可以看见月球；上弦之后，月球下没时间越来越迟，前半夜以后的大半个夜晚可以看见月球；到了望日，日没时，月球升起，整个夜晚都可看到月球；下弦月，子夜时才升起，后半夜才能看到月球。以后，月球升起的时间越来越晚，残月则在日出前才升起，黎明时月球出现在东地平线附近。
月相变化周期，即从朔（望）到朔（望）的时间间隔叫作朔望月。朔望月比恒星月长，平均为29．5306天，即29日12时44分3秒。
月球的自转和天平动
我们看月球，月面总是呈现出同样的外貌。即是说，月球在围绕地球公转时，总是以同一面对着地球，这种现象的产生说明月球有自转运动，自转方向与周期和地球公转的方向与周期是相同的。由于月球自转周期和地球公转周期相等，所以从地球上只能看到朝向地球的半个月面，无法看到月球背面。
在月球上，一昼夜大约等于一个月。为什么月球的自转周期这么长呢？
这是由于地球对月球的引潮力长期作用的结果。地球的引潮力使月球向着地球的方向上隆起（潮汐），当月球自转时，月球隆起部分受到地球的引力，仍然保持朝向地球，这种转动方向和月球自转方向相反，这种作用叫潮汐摩擦。潮汐摩擦力在很长时期内不断作用着，逐渐使月球的自转变慢，直到隆起部分永远朝向地球，这时月球的自转周期等于月球的公转周期。
月球在围绕地球公转过程中，朝向我们的月面呈现出一处左右、上下的摆动，这种运动叫作天平动。由于天平动现象的存在，公转运动却不是均匀的，在近地点运动快，在远地点运动慢。月球公转速度的这种变化就会使地球上的观察者有时看见月面西边缘之外的一小部分，有时能看见月面东边缘之外的一小部分（经度天平动）。月球的自动轴不和公转轨道垂直，而是成83°21′的倾角。在月球公转过程中，月球自转轴的北端和南端轮流朝向地球，这也会使地球上的观察者有时能直接看到月球北极之外的一小部分，有时又能看到月球南极之外的一小部分（纬度天平动）。由于天平动的现象，使我们看到的月面不只是一半，而是整个月面的59％，即整个月面的3／5。
月面风光
千百年来，人们只是在地球上赏月。当宇航员踏上了这个神秘星球的表面，一切都是那么新奇有趣。由于没有大气，声音在月面上无法传播，到处是一片寂静。根本没有嫦娥起舞的身影，更没有广寒宫可居住。这里不是什么天堂，而是满目荒凉，没有任何生命存在的现象。
月球上没有大气，没有水，也就没有地球上的风化、氧化和水的腐蚀过程。月面岩石犹如一部天书，记载着几十亿年来月球的演化和变迁。月球上现在的火山活动、陨石撞击、太阳风和宇宙射线的直接辐射等，都可以从月岩和月壤中找到踪迹。
站在月球上，首先会感到月面天地狭小，没有地球上天、地之间那么深远开阔，这是因为月球的体积比地球小得多。站在月球上，一般人看到的月平视距离只有2．5公里，而在地球上看到的地平视距离是5公里。
在明亮的阳光照射下，月球到处是裸露的岩石和环形山的侧影。从月面结构中，我们可以见到起伏的山峦，崎岖的高地，广阔的平原，深长的沟壑，险峻的山脊和断崖。整个月面覆盖着一层碎石粒和浮土。到处千疮百孔。
月面天空中巨大的蔚蓝色的星球，光色皎洁，美丽而又亲切，它就是人类的摇篮——地球。在这里见到地球时，应是抬头望地球，倍感思故乡。地球上被太阳照亮的白天部分和黑夜部分显得十分明显。在月球上看到的地球也有类似地球上看到的月球一样的位相变化。在阳光照射下，地球上淡蓝色的大气层里缭绕着片片白云。深蓝色的是海洋，褐色的是陆地，覆盖着白色冰雪的是极地。在月球上见到的地球圆面，要比在地球上见到的满月大14倍。再加上地球大气反射阳光的本领很强，因此，在月球上见到的地球要比在地球上见到的满月明亮80多倍。可以想象，在地光之下看书是不成问题的。还有一种奇特的现象，那就是在月球上看到地球的地方，只要观测者不动。会觉得地球总在天空中，没有升起和落下的现象，基本上不动。为什么会有这种现象？前面已经讲过了，这是因为月球总以同一面对着地球的缘故。
在月球上看到的星星和太阳也是基本不动吗？不。月球有自转，但是自转很慢，星空沿着和月球自转方向相反的方向缓慢移动。星星和太阳都是有升有落的。月球上的一昼夜相当于地球上的29．5天。
因为月球上没有光，天空永远是一片漆黑，太阳和星星可以同时出现。
星光一点也不闪动。阳光要比地球上强烈得多。这里还没有云雾，没有晚霞和曙光，没有风、雨、雷、闪电，永远是晴天，因此在这里天气预报是没有意义的。在月球上看到的星座和在地球上看到的星座没有什么变化。但是在地球上看到的北极星在月球上却失去了意义。另外，在月球上不能用指南针辨别方向，因为月球的磁场非常微弱。那么，宇航员靠什么辨别方向呢？从目前看，宇航员是根据日晷仪被太阳投出的影子推算方向的。
月球是离地球最近的天体，它是围绕地球运转的、惟一的天然卫星，与地球的平均距离为384401公里。月球绕地球的公转轨道为椭圆形，其近地点平均距离为363300公里，远地点平均距离为405500公里。月球比地球小，直径是3476公里，大约等于地球直径的3／11。月球的表面面积大约是地球表面积的1／14，比亚洲的面积还稍小一些，它的体积是地球的1／49，物质的平均密度为每立方厘米3．34克，只相当于地球密度的3／5。月球上的引力只有地球的1／6，也就是说，6公斤重的东西到了月球上只有1公斤重了。人在月面上走，身体显得很轻松。
月球从里到外分为三层：月核、月幔和月壳。月核的直径只有几百公里，温度约1000℃，月幔厚度约为1000公里不足，最外层月壳平均厚60～65公里。
月球表面崎岖不平，从大的构造来分，主要有陆区和月海。
所谓月海，其实就是我们从地球上看到的暗色的区域，主要由玄武岩组成。因为玄武岩的反射率平均只有6％，当阳光照射时，它吸收了94％的阳光，所以看上去比周围月陆区要暗一些。月海就是月球上广大的平原或开阔地。现在已知整个月球表面有22个月海，其中向着地球这面有19个月海。
它们是：风暴洋、雨海、澄海、静海、丰富海、酒海、危海、冷海、史密斯海、云海、汽海、湿海、洪堡德海、蛇海、泡海、浪海、界海、地海和知海。
月球背面有3个月海：东海、莫斯科海和智海。向着地球这面的月海约占这半球面积的1／3，最大的是风暴洋和雨海。月球背面的月海少而且小，只占月球背面面积的2．5％。
月陆是月面隆起的古老的高地，平均高出月海2～3公里。对着地球这半球上的月陆占这半球面积的70％。月球背面的月陆则占另一半球面积的97．5％。月陆主要由浅色的斜长岩组成。月陆的反光率约为17％，因此看上去要比月海明亮得多。
有幸通过天文望远镜观测月球的人，首先感到奇怪的是月面上分布许多大大小小的“气泡”似的环形结构。仔细再看，它们类似地球上的火山口，叫环形山。它们分布极广，大小差别很大。月面上有的区域环形山非常密集，有的环形山还有重叠的结构，大多数环形山都以地球上著名的科学家的名字命名。如哥白尼环形山、第谷环形山、牛顿环形山等。月球背面还有以我国古代著名科学家的名字命名的环形山。它们是：张衡环形山、祖冲之环形山、郭守敬环形山、万户环形山和石申环形山。
月面上也有许多高大的山系。它们用地球上著名的山脉名字命名。如在南海地区有陡峭的高加索山脉、亚平宁山脉和阿尔卑斯山脉。
在月面结构中，还有湾、湖、月谷、月溪、断裂和辐射纹等结构。
月球是地球的近邻，它在很多方面确实类似地球，但是，月球表面由于没有大气，没有水，没有生物，被太阳照射的地方温度高达12℃，没有被太阳照到的地方又下降到—180℃；月面直接受到流星体、太阳风和宇宙线轰击和强辐射；月球上的白天和黑夜各相当于地球上的两个星期。这些月面环境状况，使得整个月面既保存了各个演化时期的原始风貌，也保留着遭受太空物质侵袭的痕迹。同时，月球向着地球的一面和背着地球的一面尽管有差异，但是差别不大。千姿百态的月面结构正静候着地质学家和地理学家们的光临。也许你和他就是这项事业的开路者或继承人。
月球作为地球的近邻，作为人类即将进行全面考察和开发的第二个天体，我们应对它表面环境有非常详细的了解。现将月球朝向地球这一面的月貌特征介绍于下。
东部的“山”和“海”
按国际统一规定，月球上的方向与地球上相同：上北下南，左西右东。
所谓月球东部，自然就是向着我们这一面的右边。
凭直接观察，人们可以发现月球东部的两个特点：东部的“海”比西部的“海”面积小，而东部的“海”基本上分散成一块一块的，很像地球上的盆地；东部比西部要显得明亮一些。实测结果也是如此，若以满月的亮度为100的话，上弦月为8．3，下弦月为7．8。