Ziemia ma tylko jednego naturalnego satelitę. Jest nim Księżyc. Jest to obiekt drugi po Słońcu pod względem jasności. Niemniej jednak w przeciwieństwie do Słońca Księżyc nie jest gwiazdą i nie potrafi sam emitować promieniowania w postaci światła. Świeci więc odbitym światłem słonecznym.
Księżyc krąży wokół Ziemi po orbicie prawie że kołowej. Jej mimośród wynosi 0.05. Jest oddalony od Ziemi o około 384.4 tys. kilometrów. Czas obiegu wokół Ziemi wynosi 27.3 dnia.
Księżyc podobnie jak Ziemia obraca się również wokół własnej osi. Okres tego obrotu jest zbliżony do czasu obiegu wokół Ziemi. Jest to przyczyną faktu, że z Ziemi widoczna jest zawsze ta sama strona Księżyca.
Satelita jest dużo mniejszy od Ziemi, jego promień to około 1738 km, natomiast masa wynosi 1.75x10
kg.
Z tego wynika dużo mniejsza gęstość satelity w porównaniu z gęstością Ziemi.
W budowie wewnętrznej Księżyca można wyróżnić małe, żelazne jądro, które otoczone jest przez grubą powłokę stopionych skał oraz płaszcz wraz ze skorupą.
W ukształtowaniu powierzchni Księżyca można wyróżnić liczne kratery uderzeniowe. Na samej tylko półkuli widocznej z Ziemi jest ich ponad 300 tysięcy. Kratery powstały w wyniku zderzeń z meteorytami. Największe z nich mogą mieć średnicę nawet ponad 1 km. Niektóre z nich wypełnione są zastygłą lawą wulkaniczną. Co ciekawe niedawne badania przyniosły informacje, że dna kraterów znajdujących się na biegunach Księżyca mogą być wypełnione lodem wodnym. Do tej pory na powierzchni Księżyca nie stwierdzono obecności wody. Byłoby to więc bardzo ważne odkrycie.
Wśród innych struktur na powierzchni satelity można wyróżnić: łańcuchy górskie, z których najwyższe sięgają 8 kilometrów wysokości, oraz bruzdy i szczeliny.
Księżyc ze względu na zbyt słabą grawitację nie posiada atmosfery.
Istnieje kilka teorii na temat tego jak powstał Księżyc. Szacuje się, że wiek Księżyca jest porównywalny z wiekiem Ziemi. Prawdopodobnie więc doszło do jego utworzenia już na końcu formowania się Układu Słonecznego, na etapie protoplanet. Mogło być tak, że Księżyc powstał w dużo większej odległości od Ziemi, ale silne pole magnetyczne naszej planety zdołało go przechwycić i utrzymać na orbicie. Wreszcie Księżyc może stanowić również efekt zderzenia Ziemi z obiektem o bardzo dużych rozmiarach np. jakąś protoplanetą. Wszystkie te hipotezy współistnieją i prawdopodobnie nigdy nie zostanie wyjaśnione, która prawdziwie opisuje genezę powstania Księżyca.
Na niebie można obserwować zmienny wygląd Księżyca związany z jego zmiennym położeniem względem linii Słońce - Ziemia. Dwa skrajne wizerunki Księżyca na niebie to nów i pełnia. Z nowiem mamy do czynienia gdy znajdzie się on na linii Słońce- Ziemia, ale do Ziemi jest odwrócony nieoświetloną półkulą. Natomiast Księżyc w pełni czyli oświetloną półkul obserwujemy, gdy Księżyc również znajdzie się na linii Słońce - Ziemia, ale tym razem po przeciwnej stronie niż Słońce.
Czasem zdarza się, że Księżyc znajdzie się w pobliżu węzła orbity. Wtedy znajdzie się on w cieniu Ziemi i można będzie obserwować zaćmienie Księżyca.
