也許最有趣的是月亮總以相同的一麵對著地球。既然地球和月亮都在自轉並且沿各自的軌道行進，這又怎麼可能呢？很久以前，地球的引力作用使月亮的自轉逐漸減慢。當月亮的自轉周期慢到和它的軌道周期（也就是它繞地球一周的時間）相吻合時，這種引力作用達到了平衡，月亮從此就以一麵朝著地球了。太陽係其他行星周圍的衛星也有著相似的特點。
當月亮繞地球旋轉時，它部分的時間處於我們和太陽之間，它被太陽照亮的那一半遠離我們，這時我們稱之為新月。由此說來，根本就沒有什麼月亮的暗麵一說，隻是我們看不到它而已。
當月亮轉到軌道的另外一側時，從地球上看去，它所反射的一小條太陽光從地球上看去就成了彎彎的月牙；而當月亮來到正對太陽之處時，它在我們眼裏就完全被照亮了，這就是滿月。
月亮和地球原本是一體的嗎
目前，關於月亮形成的最重要的學說認為，月亮是在大約45億年前，由於一顆大小近似火星的星體強烈碰撞並劃過地球形成的。當時的碰撞形成的大量熔化的岩石碎片和塵埃被甩到地球周圍軌道之內，經過一段時間的相互碰撞和聚集而形成了今天的月亮。
對這種學說的有力支持來自阿波羅登月計劃的發現。宇航員們從月球上采集的土壤標本表明，月亮上的礦物質和地球上的是相似的，這使得科學家們確信，地球和月亮有著共同的起源。
有些學者對碰撞學說持不同的看法，他們認為月亮和地球是在同一時期，由同一團岩石和塵埃分別獨立形成的。但是我們已經從“月球勘探者”的發現知道，月球的核心隻占其質量的2%~4%，遠遠小於地球核心所占的30%，如果它們來自同一起源，至少兩者核心所占的比例應當相近。所以這種說法並不太成立。
更合理的解釋是，由於45億年前的那次碰撞發生在地球外層，地球的鐵核並沒有被觸及，而外層含鐵較少、密度較小的岩石部分脫離出去形成了月亮。
這樣，月亮所形成的核心所占質量當然比不上地球的核心了。
關於月球的七個謎團
“人有悲歡離合，月有陰晴圓缺”，古往今來，出現了多少詠月的名句，那些詩句中的美好意境總是讓我們陶醉不已。我們對月亮充滿了好奇之心，盡管人類早就登上了月球，可是，還有一些謎團我們無法解釋。
現在，我們就來看看月球的七個謎團。
月球從何而來
對於月源，科學家提出3種理論，它們全都有缺陷，但是“阿波羅計劃”卻有助於證明其中看來可能性最小的理論是最佳理論。有些科學家認為，月球是和地球一起，於46億年以前，從一團宇宙塵埃中生成的。
另一種理論認為月球是地球的孩子，也許是從太平洋地區摳出去的。然而，阿波羅登月探險的結果表明，地球和月球的結構成分差別很大，有一些科學家提出了另一種假說，即俘獲說。他們認為，月亮是偶然闖入地球引力場而被鎖定在目前的軌道上。可是，要從理論上解釋這一過程的機製，難度相當大。因此，上述3種理論全都難以站住腳。正如羅賓·布列特博士所稱—“要解釋月球不存在，要比解釋月球存在更容易些。”
月球被撞擊為何會發出巨大聲音
在阿波羅探險過程中，廢棄的火箭第三節推進器會轟地一下撞在月球表麵。
據美國航空航天局的文件記載，“每一次這樣的響聲，聽起來仿佛是一個大鈴鐺的聲音。”當登月人員落在顏色特別黑的平原上時，他們發現要在月球表麵鑽孔十分困難。土壤樣品經分析後發現，其中含有大量地球上稀有的金屬鈦（它被用於超音速噴氣機和宇宙飛船上）；另一些硬金屬，如鋯、銥、鈹的含量也很豐富。科學家覺得迷惑不解，因為這些金屬隻有在很高的高溫——約4500益下，才會和周圍的岩石融為一體。
月球放射性來自何方
月亮中厚度為13千米的表層具有放射性，這也是一個驚人的現象。當“阿波羅15號”的宇航員們使用溫度計時，他們發現讀數高得出奇。這表明，亞平寧平原附近的熱流的確溫度很高。一位科學家驚呼—“上帝啊，這片土地馬上就要熔化了！月球的核心一定更熱。”然而，令人不解的是，月心溫度並不高。這些熱量是從月球表麵大量放射性物質發出的，可是這些放射性物質（鈾、鉈和鈈）是從哪裏來的？假如它們來自月心，那麼它們怎麼會來到月球表麵？
幹燥的月球為何會有大量水汽
最初幾次月球探險表明，月球是個幹燥的天體。一位科學家曾斷言，它比“戈壁大沙漠”幹燥100萬倍。“阿波羅計劃”的最初幾次都未在月球表麵發現任何水的蹤跡。可是“阿波羅15號”的科學家卻探測到月球表麵有一處麵積達100平方英裏（1平方英裏抑2.59平方千米）的水汽團。科學家們紅著臉爭辯說，這是美國宇航員廢棄在月亮上的兩個小水箱漏水造成的，可是這麼小的水箱怎能產生這樣一大片水汽？當然這也不會是宇航員的尿液——它直接噴射到月球的天空中。看來這些水汽來自月球內部。