Księżyc jest naturalnym satelitą Ziemi, okrążającym ją po własnej orbicie w kierunku z zachodu na wschód. Księżyc wykonuje ruch obrotowy wokół własnej osi, a także ruch obiegowy wokół Ziemi i ruch obiegowy wokół Słońca razem z Ziemią. Ruch wokół Ziemi trwa średnio 27,3217 doby. Okres ten nazywamy miesiącem syderycznym lub gwiazdowym.

Rozważając ruch Księżyca wokół Ziemi zauważamy, że w zależności od swojego położenia względem Ziemi i Słońca, zmienia się sposób jego oświetlania przez Słońce. (Pamiętamy, że Księżyc nie emituje promieni świetlnych, a jedynie odbija promienie słoneczne). Np. gdy Księżyc znajduje się między Słońcem a Ziemią (w kolejności Słońce - Księżyc - Ziemia), na Ziemi jest on niewidoczny, gdyż odbite promienie słoneczne wracają z powrotem w kierunku Słońca bez kontaktu z Ziemią. Jednak w miarę przesuwania się w kierunku pozycji Słońce - Ziemia - Księżyc (i dalej do pozycji wyjściowej), zmienia się kąt padania promieni słonecznych na Księżyc i coraz większej ich części udaje się odbić od Księżyca w kierunku Ziemi. I to właśnie umożliwia nam obserwację Księżyca gołym okiem z Ziemi.

Co ciekawe okres obiegu Księżyca wokół Ziemi trwa dokładnie tyle samo co jego obrót wokół własnej osi. Również kierunek obu obrotów jest taki sam. Dlatego właśnie z Ziemi widzimy zawsze tę samą stronę Księżyca - tzw. tarczę. Tak jakby utrzymywał "swoją twarz" cały czas jednakowo zwróconą w naszą stronę. Stopniową zmianę wielkości obszaru Księżyca, który jest widoczny z Ziemi nazywamy fazami Księżyca - lub lunacją. Słońce oświetla zawsze (poza zaćmieniami) tylko połowę powierzchni Księżyca - a więc tylko tę połowę możemy maksymalnie zobaczyć w czasie obrotu Księżyca wokół Ziemi. Kolejne fazy Księżyca pozwalają nam zobaczyć fragmenty jego połówki - najpierw zmniejszają się te kawałeczki aż do zupełnego zaniku widoczności, a następnie powiększają się znowu do maksimum - czyli połowy tarczy Księżyca. Zgodnie z tym wyróżniamy cztery podstawowe fazy Księżyca:

  • NÓW - Księżyc jest niewidoczny z Ziemi, znajduje się on w położeniu najbliższym Słońca (w kolejności: Ziemia - Księżyc - Słońce). Słońce oświetla połowę Księżyca, a on odbija wszystkie promienie z powrotem w kierunku Słońca. Niestety promienie te nie spotykają na swej drodze Ziemi i dlatego nie widzimy wtedy Księżyca.Jest on zwrócony do nas nieoświetloną półkulą. W czasie nowiu Księżyc znajduje się najwyżej na sferze niebieskiej - góruje - w południe. Natomiast w najniższym położeniu na sferze niebieskiej (dołuje) znajduje się - o północy.

Między nowiem, a pierwszą kwadrą - Księżyc zaczyna się odchylać z pozycji najbliżej Słońca i dzięki temu część promieni słonecznych zaczyna się odbijać od Księżyca w stronę Ziemi. Mówimy wtedy, ze Księżyca "przybywa". Zaczynamy widzieć wschodnią część jego tarczy. W bardzo łatwy sposób "na oko" możemy stwierdzić, że to właśnie ten moment "przybywania" Księżyca - bo wtedy jego widoczna część przypomina kształtem literę "D" - i możemy powiedzieć, że wtedy Księżyc się Dopełnia - powiększa.

  • PIERWSZA KWADRA - widzimy dokładnie połowę tarczy Księżyca (wschodnią). Księżyc, Ziemia i Słońce są ułożone względem siebie - prostopadłe (jakby na wskazówkach zegara o godzinie 3), gdyż księżyc przebył już ¼ swojej orbity mierząc oczywiście od nowiu. W pierwszej kwadrze Księżyc przybiera idealnie kształt litery "D" - bliski jest już dopełnienia i wkrótce następuje kolejna faza - pełnia.

Między pierwszą kwadrą, a pełnią -Księżyc coraz bardziej przypomina kształtem koło i stopniowo odsłania nam całą zachodnią połowę swej tarczy.

  • PEŁNIA - widzimy całą tarczę Księżyca. Znajduje się on w przybliżeniu po przeciwnej stronie Ziemi niż Słońce (kolejność: Księżyc - Ziemia - Słońce). W czasie pełni Księżyc góruje około północy, a dołuje w południe.

Między pełnią, a drugą kwadrą - Księżyca zaczyna "ubywać". Coraz mniej przypomina kształtem koło.

  • DRUGA KWADRA - widzimy znowu połowę tarczy Księżyca, ale tym razem zachodnią. Księżyc, Ziemia i Słońce ponownie są do siebie wzajemnie prostopadłe - jakby na wskazówkach zegara była godzina 6:15.

Między drugą kwadrą, a ponownie nowiem -Księżyca coraz bardziej ubywa - "na oko" stwierdzamy, że jest on w tej fazie, bo przypomina kształtem literę "C" - bo się Cofa czyli zmniejsza.

Obserwując fazy Księżyca zauważamy również linię wzdłuż, której przebiega granica między cieniem, a obszarem oświetlonym - nazywamy ją terminatorem.

Wymienione fazy księżyca cyklicznie się powtarzają, a całość tego cyklu czyli okres np.: od nowiu do nowiu trwa 29,5 doby. Jest to tak zwany miesiąc synodyczny. Poznaliśmy już miesiąc syderyczny - gwiazdowy, określający czas obiegu Księżyca wokół Ziemi. Widzimy, że miesiące te różnią się o ok. 2 doby. Przyczyną tej różnicy jest poruszanie się Księżyca wraz z Ziemią wokół Słońca. Miesiąc gwiazdowy mówi nam po jakim czasie Księżyc ponownie pojawi się na sferze niebieskiej na tle tych samych gwiazd. Z kolei miesiąc synodyczny określa czas, po którym Księżyc przejdzie pełny cykl wszystkich faz i znajdzie się w tym samym położeniu w odniesie do Słońca co na początku cyklu.