球俗稱月亮，也稱太陰。月球就是最明顯的天然衛(wèi)星的例子。在太陽(yáng)系里，除水星和金星外，其他行星都是天然衛(wèi)星。月球的年齡大約也是46億年，它與地球形影相隨，關(guān)系密切。月球也有殼、幔、核等分層結(jié)構(gòu)。最外層的月殼平均厚度約為60—65公里。月殼下面到1000公里深度是月幔，它占了月球的大部分體積。月幔下面是月核，月核的溫度約為1000度，很可能是熔融狀態(tài)的。月球直徑約3476公里，是地球的3/11。體積只有地球的1/49，質(zhì)量約7350億億噸，相當(dāng)于地球質(zhì)量的1/81，月面的重力差不多相當(dāng)于地球重力的1/6。月球上面有陰暗的部分和明亮的區(qū)域。早期的天文學(xué)家在觀察月球時(shí)，以為發(fā)暗的地區(qū)都有海水覆蓋，因此把它們稱為“海”。著名的有云海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈，那里層巒疊嶂，山脈縱橫，到處都是星羅棋布的環(huán)形山。位于南極附近的貝利環(huán)形山直徑295公里，可以把整個(gè)海南島裝進(jìn)去。最深的山是牛頓環(huán)形山，深達(dá)8788米。除了環(huán)形山，月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現(xiàn)，別有一番風(fēng)光。

　　月球的正面永遠(yuǎn)向著地球。另外一面，除了在月面邊沿附近的區(qū)域因天秤動(dòng)而中間可見(jiàn)以外，月球的背面絕大部分不能從地球看見(jiàn)。在沒(méi)有探測(cè)器的年代，月球的背面一直是個(gè)未知的世界。

　　月球背面的一大特色是它幾乎沒(méi)有月海這種較暗的月面特征。而當(dāng)探測(cè)器運(yùn)行至月球背面時(shí)，它將無(wú)法與地球直接通訊。月球約一個(gè)農(nóng)歷月繞地球運(yùn)行一周，而每小時(shí)相對(duì)背景星空移動(dòng)半度，即與月面的視直徑相若。與其他衛(wèi)星不同，月球的軌道平面較接近黃道面，而不是在地球的赤道面附近。相對(duì)于背景星空，月球圍繞地球運(yùn)行（月球公轉(zhuǎn)）一周所需時(shí)間稱為一個(gè)恒星月；而新月與下一個(gè)新月（或兩個(gè)相同月相之間）所需的時(shí)間稱為一個(gè)朔望月。朔望月較恒星月長(zhǎng)是因?yàn)榈厍蛟谠虑蜻\(yùn)行期間，本身也在繞日的軌道上前進(jìn)了一段距離。

　　因?yàn)樵虑虻淖赞D(zhuǎn)周期和它的公轉(zhuǎn)周期是完全一樣的，我們只能看見(jiàn)月球永遠(yuǎn)用同一面向著地球。自月球形成早期，月球便一直受到一個(gè)力矩的影響引致自轉(zhuǎn)速度減慢，這個(gè)過(guò)程稱為潮汐鎖定。亦因此，部分地球自轉(zhuǎn)的角動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)樵虑蚶@地公轉(zhuǎn)的角動(dòng)量，其結(jié)果是月球以每年約38毫米的速度遠(yuǎn)離地球。同時(shí)地球的自轉(zhuǎn)越來(lái)越慢，一天的長(zhǎng)度每年變長(zhǎng)15微秒。

　　月球?qū)Φ厍蛩┑囊κ浅毕F(xiàn)象的起因之一。月球圍繞地球的軌道為同步軌道，所謂的同步自轉(zhuǎn)并非嚴(yán)格。由于月球軌道為橢圓形，當(dāng)月球處于近日點(diǎn)時(shí)，它的自轉(zhuǎn)速度便追不上公轉(zhuǎn)速度，因此我們可見(jiàn)月面東部達(dá)東經(jīng)98度的地區(qū)，相反，當(dāng)月處于遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)，自轉(zhuǎn)速度比公轉(zhuǎn)速度快，因此我們可見(jiàn)月面西部達(dá)西經(jīng)98度的地區(qū)。這種現(xiàn)象稱為天秤動(dòng)。又由于月球軌道傾斜于地球赤道，因此月球在星空中移動(dòng)時(shí)，極區(qū)會(huì)作約7度的晃動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為天秤動(dòng)。再者，由于月球距離地球只有60地球半徑之遙，若觀測(cè)者從月出觀測(cè)至月落，觀測(cè)點(diǎn)便有了一個(gè)地球直徑的位移，可多見(jiàn)月面經(jīng)度1度的地區(qū)。這種現(xiàn)象稱為天秤動(dòng)。

　　嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，地球與月球圍繞共同質(zhì)心運(yùn)轉(zhuǎn)，共同質(zhì)心距地心4700千米（即地球半徑的2/3處）。由于共同質(zhì)心在地球表面以下，地球圍繞共同質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)好像是在“晃動(dòng)”一般。從地球北極上空觀看，地球和月球均以迎時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn)；而且月球也是以迎時(shí)針繞地運(yùn)行；甚至地球也是以迎時(shí)針繞日公轉(zhuǎn)的。

　　很多人不明白為甚么月球軌道傾角和月球自轉(zhuǎn)軸傾角的數(shù)值會(huì)有這么大的變化。其實(shí)，軌道傾角是相對(duì)于中心天體（即地球）而言的，而自轉(zhuǎn)軸傾角則相對(duì)于衛(wèi)星（即月球）本身的軌道面。在這個(gè)定義習(xí)慣很適合一般情況（例如人造衛(wèi)星的軌道）而且是數(shù)值相當(dāng)固定的，但月球卻非如此。

　　白道面與黃道面的兩個(gè)交點(diǎn)稱為月交點(diǎn)——其中升交點(diǎn)（北點(diǎn)）指月球通過(guò)該點(diǎn)往黃道面以北；降交點(diǎn)（南點(diǎn)）則指月球通過(guò)該點(diǎn)往黃道以南。當(dāng)新月剛好在月交點(diǎn)上時(shí)，便會(huì)發(fā)生日食；而當(dāng)滿月剛好在月交點(diǎn)上時(shí)，便會(huì)發(fā)生月食。