Ziemia ma jednego naturalnego satelitę. Jest nim Księżyc, drugi po Słońcu pod względem jasności obiekt na niebie. Średnia odległość między Ziemią a Księżycem to około 384,4 tys. kilometrów.

Księżyc okrąża Ziemię po prawie kołowej orbicie, a jeden obieg trwa 27.3 dnia. Tyle samo trwa obrót Księżyca wokół własnej osi. Powoduje to, że z Ziemi widoczna jest zawsze ta sama strona Księżyca.

Jądro Księżyca utworzone jest głównie przez skały bazaltowe pochodzenia wulkanicznego, a powierzchnię pokrywa lekki pył składający się głównie z tlenków krzemu, glinu , wapnia i żelaza.

Na powierzchni Księżyca widoczne są liczne kratery uderzeniowe, ok. 300 tys. znajduje się na półkuli widocznej z Ziemi. Charakterystyczne dla ukształtowania terenu są również góry. Najwyższe z nich sięgają 8 km wysokości. Obecne są także liczne bruzdy i szczeliny, których długość jest rzędu kilkuset km.

Na powierzchni Księżyca można dostrzec gołym okiem ciemne plamy, które układają się na kształt oczu, nosa i ust. Nadano im nazwy: Morze Jasności, Morze Spokoju i Jezioro Snów. Sądzono bowiem, że są to duże zbiorniki wodne. Późniejsze badania zweryfikowały ten pogląd.

Na Księżycu nie stwierdzono obecności wody, niemniej jednak ostatnie obserwacje wskazują, że dna kraterów w okolicach, do których nigdy nie dociera promieniowanie mogą być pokryte lodem.

Księżyc posiada szczątkową atmosferę, zbyt słaba grawitacja nie pozwala na jej utrzymanie. Z tego względu człowiek nie jest w stanie przebywać na Księżycu bez odpowiedniego sprzętu.

Brak atmosfery powoduje, że w powierzchnię Księżyca nieustannie uderzają meteoryty. Bez przeszkód również dociera promieniowanie kosmiczne. Jest to również przyczyną faktu, iż niebo widoczne z Księżyca jest zawsze ciemne. Nie dochodzi bowiem do rozpraszania promieniowania słonecznego na cząsteczkach gazów.

Kolejnym skutkiem braku powłoki ochronnej jest dość duża rozpiętość temperatur. W ciągu dnia temperatura może przekroczyć 100 stopni C, aby nocą spaść do - 170 stopni C. Należy również dodać, że doba na Księżycu to około 2 tygodnie ziemskie.

Księżyc nie jest gwiazdą, nie świeci więc własnym światłem tylko odbitym światłem słonecznym. Zawsze więc tylko jedna jego połowa jest oświetlona.

Zmienny wygląd Księżyca obserwowany na niebie zależy od jego położeni względem linii Słońce - Ziemia.

W momencie gdy Księżyc znajdzie się na tej linii między Ziemią a Słońcem to zwrócony jest do Ziemi nieoświetlona półkulą. Jest to tzw. faza nowiu. Natomiast gdy znajdzie się po przeciwnej stronie niż Słońce to na niebie można obserwować całą jego oświetloną półkulę. Jest to faza pełni.

Kolejna faza to tzw. kwadra. Ma ona miejsce, gdy kąt Słońce - Księżyc - Ziemia wynosi 90 stopni. O pierwszej kwadrze mówi się przed pełnią, a o trzeciej po pełni.

Cykl faz Księżyca zwany jest miesiącem synodycznym i trwa 29.53 dni.