Місяць - єдине небесне тіло, яке обертається навколо Землі, якщо не брати до уваги штучних супутників Землі, створених людиною за останні роки.
Місяць безперервно переміщається по зоряному небу і по відношенню до якої-небудь зірки за добу зміщується назустріч добовому обертанню неба приблизно на 13 °, а через 27,1 / 3 доби повертається до тих же зірок, описавши по небесній сфері повне коло. Тому проміжок часу, протягом якого Місяць робить повний оборот навколо Землі по відношенню до зірок, називається зоряним (або сидерическим) місяцем; він становить 27,1 / 3 доби.
При своєму русі Місяць нерідко на час загороджує від нас зірки і планети. Значить, Місяць до нас ближче, ніж зірки і планети. Видимий рух Місяця по небесній сфері відбувається поблизу екліптики, але площина місячної орбіти трохи нахилена до неї (на 5 °). Точки перетину місячної орбіти з площиною екліптики називаються вузлами місячної орбіти.
Середня відстань Місяця від Землі складає 384 400 км, або приблизно 30 земних діаметрів.
Зміна виду Місяця - зміна її фаз - походить від того, що Місяць займає різні положення відносно Землі і висвітлює її Сонця.
Місяць - це темне кулясте тіло. Коли Місяць знаходиться між Землею і Сонцем, звернене до нас її півкуля не освітлюється Сонцем, і ми Місяця не бачимо. Ця фаза Місяця називається молодиком. Коли Земля знаходиться між Сонцем і Місяцем, все звернене до нас півкуля Місяця яскраво освітлене Сонцем. Ця фаза називається повним місяцем. У проміжних положеннях ми бачимо ті чи інші частини освітленого збоку півкулі Місяця: півколо (перша чверть і остання чверть), більш-менш вузький серп і ін. Малюнок 61 показує зв'язок місячних фаз з положенням Місяця на її орбіті: сонячні промені падають зверху, в площині креслення.
Малюнок 61 - Схема, яка пояснює зміну фаз Місяця.
Верхня кульмінація Місяця відбувається при повному місяці - опівночі - близько 6 год (за місцевим часом "). Цим можна користуватися для наближеної орієнтування на місцевості або для грубої оцінки часу вночі.
Проміжок часу між двома послідовними однаковими фазами Місяця називаєтьсясинодичним місяцем; він дорівнює 29,5 діб.
Орбітальний місяць більше сидерического місяці, так як однакові фази Місяця настають при однакових положеннях Місяця відносно Сонця і Землі. На малюнку 62 Місяць в точці L зображена в положенні молодика - між Землею Т і Сонцем S. За час повного обороту Місяця навколо Землі Земля з Місяцем встигне пройти V13 частина своєї орбіти відносно Сонця і виявиться в точці Т1. Місяць, рухаючись в напрямку стрілки, виявиться в положенні L1 яке, як ми бачимо, не буде ще відповідати молодика. Щоб прийти в стан молодика L1 ', Місяці треба повернутися на орбіті ще на кут L1, T1L1', на що потрібно близько двох діб.
Земля, що освітлюється Сонцем, при спостереженні з Місяця теж повинна змінювати фази і з тим же періодом, але фази їх назад один одному: коли ми бачимо молодик, з Місяця видно «полноземеліе» і т. Д.
Малюнок 62 - Орбітальний місяць довше зоряного місяці.
Поверхня Землі більше поверхні Місяця в 14 разів. Крім того, земна поверхня відбиває сонячні промені в сім разів краще, ніж місячна. Тому в молодика Місяць висвітлюється Землею значно сильніше, ніж в повний місяць Земля висвітлюється Місяцем. Цим пояснюється явище «попелястого світла»: так називається слабке блакитно-зелене свічення не освітленої Сонцем частини місячного диска незадовго до молодика або незабаром після нього, коли Місяць видно як вузький серп. У цей час Земля яскраво висвітлює місячну поверхню.