由于月球环轴自转与绕地球公转的周期都是二十七点三天，所以它总是以同一个面对着地球。对着地球的一面称为正面，背着地球的一面称为背面。地球上的人只能看到月球的正面——月貌的59%，背面如何，人们看不到。
一九五九年十月，前苏联的“月球三号”探测器拍摄到了月背面的第一批照片，从此人类开始了解月背面的概貌。
随着观测的不断深入，月背面与月正面的差异也就更充分地暴露在地球人的面前了，其主要差异是：
（一）月球上共有三十来个“海洋”，以及一些“湖”、“沼”、“湾”等，却有90%以上在正面，约占正面半球面积的二分之一；而且背面只有两个完整“海”，仅占月背面半球面积的10%还不到，其中90%以上是以同心圆结构分布着的山地，而且其凹凸不平为正面所没有。
（二）月球的最长半径和最短半径均在背面。
（三）月瘤（又称月质量瘤）都集中在正面。
（四）月球上有些地方的重力分布小于正常值，而月瘤所在的正异常区和重力偏小的反异常区都在正面。
造成月背面与月正面差异的原因，科学界有不同见解。一是因为地球运转到太阳与月球之间时，月球上发生日全食，使月正面发生温差骤变而造成的。一是因为地球吸引月球发生像潮落一样的现象，即所谓的“固体潮”而造成的。但这些解释都难令人信服，真正原因还未找到，还是谜。