大家知道，月球本身是不發光的，我們看到的皎潔月光，實際是它對太陽光的反射。由於月球、地球、太陽三者相對位置的不同，在地球上的我們便會看到月球呈現出的各種形狀，這就是月球的相位，簡稱月相。要了解月相變化的規律，需要先來了解一下以黃道為基礎所建立的坐標係統。與地球上的地理經緯度類似，黃道在兩個方向上的度量坐標就是黃經和黃緯，黃經就是平行於黃道大圓上各位置的坐標，黃緯就是垂直於黃道麵的坐標，每個天體在某一時刻的位置也都可以用黃經和黃緯來表示。下麵我們就跟隨著月球公轉中運行到不同黃經位置時的情況，來看看其相位是如何變化的。
在位置1，太陽和月亮的黃經差為0°，即稱朔或新月，這時月球以黑暗麵對向地球，且與太陽幾乎同時出沒，故地麵上無法見到；在位置3，太陽和月亮的黃經差是90°，此時的月相被稱為上弦，半月形出現在上半夜的西邊夜空中；在位置5，太陽和月球的黃經差為180°，月球和太陽方向相反，一輪明月整夜可見，月相為望或稱滿月；在位置7的月相是下弦，黃經差270°，這時的月亮隻在下半夜出現於東半天空中。相鄰兩次朔或望之間的間隔被稱朔望月，長約29·53059日。
如何識別月相呢？假設滿月是一個圓形，那麼無論月相如何變化，它的上下兩個頂點的連線都一定是這個圓形的直徑。當我們看到的月相外邊緣是接近C字母形狀時，那麼這時的月相則是望以前的月相，它的圓麵一定是朝西邊的，隻有前半夜才能看到；相反，當我們看到的月相外邊緣是接近反C字母形狀時，那麼這時的月相則是望以後的月相，它的圓麵一定是朝東邊的，隻有後半夜才能看到。如果你的觀測地點是在南半球，情況剛好與上麵描述的相反。
值得一提的是，我國傳統曆法農曆，就汲取了月球運動規律，即月相變化的精髓。每個農曆的月，都對應著一個月相變化的周期。初一時月相為新月，上弦則對應著初七、初八左右，滿月一般發生在十五或十六。而現行公曆中的“月”，完全是人為規定的時間單位，和天上這輪明月毫無關係。