这是由于地球自转所产生的昼夜交替现象，白天是因为太阳直射，而晚上则背对太阳，月亮在白天由于太阳的光芒所以看不见，而晚上就能清晰的看见。

人们将地球自转一周的时间定义为一天，因为人类在跟随着地球一块自转，因此才会感觉到太阳的东升西落。

地球一旦停止自转，昼夜就不会再交替，地球上有的地方会永远处于白天，有的地方则会永远处于黑夜。

月球每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。相对于背景星空，月球围绕地球运行（月球公转）一周所需时间称为一个恒星月。

而新月与下一个新月（或两个相同月相之间）所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。

月球平均亮度为太阳亮度的1/465000，亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为 -12.7等。它给大地的照度平均为0.22勒克斯，相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。

月面不是一个良好的反光体，它的平均反照率只有9%，其余91%均被月球吸收。月海的反照率更低，约为7%。月面高地和环形山的反照率为17%，看上去山地比月海明亮。