當月球走到太陽和地球之間，從地球看去，太陽、月球在同一方向，月球的黑暗的一麵朝向地球，這時月球完全看不見，叫作朔。朔發生在陰曆的每月初一，經過2天後，月球向東移動了25°，從地球上可以看到月球被照亮半球的一小部分，這時月球呈現為月牙形，月牙的凸麵向右，朝向太陽。
在朔日後一周，月球向東移動了1／4周，月球被照亮的半麵側對著地球，即以亮半球的一半和暗半球的一半對著我們。這時可以看到月球圓麵的半個月麵，月球圓麵的右半麵是明亮的，這種月相叫作上弦，發生在陰曆的每月初七、初八。在這以後，月球繼續向東運行，我們可以看見月球亮麵的大部分；上弦之後一周，即陰曆每月的十五、十六，月球運行到和太陽方向相反的麵，月球亮麵整個地朝向地球，我們就會看到圓圓的滿月，叫作望。望之後，滿月開始從右麵虧，每天看見月球亮麵的部分逐漸減小。在滿月後一周，到了下弦，（陰曆每月的二十二、二十一），月球又以亮半球的一半和暗半球的一半對著我們，但和上弦月相反，我們看見月球圓麵的左半麵是明亮的。下弦之後，月球明亮部分繼續虧，月球又成月牙形，月牙凸麵向左朝向太陽（殘月）；最後，月球又運行到朔的位置，再次看不見月球。
朔之後，日落不久，月牙就出現在西方地平線附近。日期愈往後，月球離太陽愈遠，日落不久，月球出現在天空的西南方；上弦那一天，日落時，上弦月出現在正南，子夜月球才下沒，前半夜可以看見月球；上弦之後，月球下沒時間越來越遲，前半夜以後的大半個夜晚可以看見月球；到了望日，日沒時，月球升起，整個夜晚都可看到月球；下弦月，子夜時才升起，後半夜才能看到月球。以後，月球升起的時間越來越晚，殘月則在日出前才升起，黎明時月球出現在東地平線附近。
月相變化周期，即從朔（望）到朔（望）的時間間隔叫作朔望月。朔望月比恒星月長，平均為29．5306天，即29日12時44分3秒。
月球的自轉和天平動
我們看月球，月麵總是呈現出同樣的外貌。即是說，月球在圍繞地球公轉時，總是以同一麵對著地球，這種現象的產生說明月球有自轉運動，自轉方向與周期和地球公轉的方向與周期是相同的。由於月球自轉周期和地球公轉周期相等，所以從地球上隻能看到朝向地球的半個月麵，無法看到月球背麵。
在月球上，一晝夜大約等於一個月。為什麼月球的自轉周期這麼長呢？
這是由於地球對月球的引潮力長期作用的結果。地球的引潮力使月球向著地球的方向上隆起（潮汐），當月球自轉時，月球隆起部分受到地球的引力，仍然保持朝向地球，這種轉動方向和月球自轉方向相反，這種作用叫潮汐摩擦。潮汐摩擦力在很長時期內不斷作用著，逐漸使月球的自轉變慢，直到隆起部分永遠朝向地球，這時月球的自轉周期等於月球的公轉周期。
月球在圍繞地球公轉過程中，朝向我們的月麵呈現出一處左右、上下的擺動，這種運動叫作天平動。由於天平動現象的存在，公轉運動卻不是均勻的，在近地點運動快，在遠地點運動慢。月球公轉速度的這種變化就會使地球上的觀察者有時看見月麵西邊緣之外的一小部分，有時能看見月麵東邊緣之外的一小部分（經度天平動）。月球的自動軸不和公轉軌道垂直，而是成83°21′的傾角。在月球公轉過程中，月球自轉軸的北端和南端輪流朝向地球，這也會使地球上的觀察者有時能直接看到月球北極之外的一小部分，有時又能看到月球南極之外的一小部分（緯度天平動）。由於天平動的現象，使我們看到的月麵不隻是一半，而是整個月麵的59％，即整個月麵的3／5。