地球到月球的平均距離是 384,403.9千米。月球離地球近地點距離 為 36.3萬 千米。距離地球最遠的遠地點距離為40.6萬千米。

月球有著異常低的反照率，它的數值與煤炭相當。儘管如此，它仍是天空中繼太陽之後第二亮的天體。這一部分是因為對沖效應的增強效果；在弦月時，月球只有十分之一的亮度，而不是滿月一半的亮度。

此外，由於視覺系統的顏色恆常性重新校準天體的顏色和周圍環境的關係，因為周圍的天空比較黑暗，會覺得被太陽照射的月球是比較明亮的天體。滿月的邊緣感覺上會比中心明亮，並沒有周邊昏暗的效應，這是月球土壤的反射特性，它反射向太陽方向的光多於其它的方向。

月亮出現在靠近地平線時會顯得比較大，但這純粹是一種心理上的影響，也就是所謂的月球錯覺，最早的敘述出現在公元前7世紀。

月球鐳射測距實驗是一項透過鐳射進行地月距離的科學測量。它的原理是將具有高度同向性脈衝鐳射束射向人工放置在月球表面的角反射鏡，利用角反射鏡的特殊光路性質，透過傳送接收時間差計算出地月距離。

基本原理是：透過望遠鏡從地面測站向月球發射一束脈衝鐳射，然後接收從月球表面反射回來的鐳射回波，透過測站上的計數器測定鐳射往返的時間間隔，便可推算出月球距離。

月球鐳射測距的原理與經典的天體方位測量原理完全不同。大氣對測距的影響很小，可以根據測站的氣象資料加以修正。在地平高度10°以上，大氣改正的誤差小於1釐米。因此大氣折射不再是觀測精度的嚴重障礙。但由於回波很弱，觀測要求有很好的透明度。