每当夜幕降临，一轮皓月当空，举头望去，不禁发人幽思：这银盘般的明月上面究竟有些什么？
古往今来，人们一直想揭开这个谜。中国古代有“嫦娥奔月”、“吴刚伐桂”、“玉兔捣药”等美丽的神话，而西方人则把月亮想象成一位漂亮的狩猎女神。直到后来人们用望远镜观察月球，才发现原来上面根本没有什么广寒宫阙，只有密密麻麻的环形山和大片阴暗的“月海”。20世纪50年代以来，人类派出了许多飞船探访月球，甚至让航天员登上月球，对月球有了更多的了解。
月球是离地球最近的天体，也是围绕地球运转的唯一天然卫星。它的直径为3476km，差不多只有地球大小的1/4，引力只有地球的1/6.所以人在月面上行走显得很轻松，稍稍一蹦就可以跳得很远。这对从月球起飞返回地球的飞船很有利，只需很少的燃料就够了。
由于月球引力小，空气分子几乎逃逸殆尽。没有空气，声音便无法传播，航天员之间必须通过无线电通话。不过，没有大气的干扰对天文观测很有利，可以看清很遥远的天体，现在很多国家都计划将天文望远镜搬到月球上去。
由于没有空气传播热量，还导致月球的昼夜温差很大，白天阳光垂直照射的地方温度高达127℃，夜晚则可低到零下183℃。虽然月球距离太阳的远近与地球相差无几，但缺少大气层，无法保留住太阳辐射的热量。尽管月球内部的放射性物质也会产生一定热量，但不足以使表面变暖，因此人在月球上感觉比在地球冷得多。
从地球上看，月球表面有明亮的区域和阴暗的部分。早期的天文学家以为阴暗的地区有海水覆盖，给它们起了“洋”、“海”等名称。其实月球表面并没有水，阴暗部分是表面的平原和盆地，明亮的区域则是高原。月面上到处是裸露的岩石和密布的环形山，这些环形山都是亿万年来无数陨星撞击的结果。由于没有大气和水，也就没有风化和水的冲蚀过程，导致月球的面貌自形成起亿万年来一直鲜有改变。
根据对月球的引力数据分析，科学家推测月球也像地球一样，具有壳、幔、核等分层结构。这表明月球在形成初期要比现在热得多，因此才会产生重力分异现象，并曾一度拥有丰富的水。但由于月球引力小，暴露在表面的水分子很快逃逸到太空。如今只有在阳光常年照射不到的南北极区，地下还藏有少量凝结成冰的水。2007年，中国成功发射了“嫦娥1号”探月卫星，拍摄到月球表面的清晰图像，准备为未来人类在月球建立基地选择合适的地点。