1609年12月，伽利略第一次用望远镜对准了月球，他看到月球表面粗糙不平，只有那些灰黑色的区域，看上去却非常平坦。他误以为那些区域内有水，所看到的是平坦的水面。后来，那些区域就称为“海”。随着望远镜性能的改进，人们终于看清楚月球上的“海”里面没有水。不过，“海”这个名称还是保留了下来。
月面的另一特征就是奇特而众多的环形山。月球上的环形山，至少绝大多数，尤其是那些大环形山，不可能是火山爆发形成的。关于月球上环形山的起源，科学家还提出过漩涡说、渗出说、膨胀说、陨星轰击说。最有名的就是美国亚利桑那州的陨星坑。它的直径1200米，坑底比四周坑壁顶部深40米，坑底是铁质的陨星碎片。从航拍照片上可以看到它的形状非常接近月球上的环形山。