繞地球的旋轉軸和軌道的幾何關係.

月球從她誕生之日起就永恆地圍繞著地球旋轉,同時地球和月球構成一個行星系統——地月系統,一起圍繞著太陽運動.

仔細觀察,我們很自然地會注意到月球在星座間的移動,我們把它在星空中移動的軌跡稱為“白道”.白道和黃道（地球繞太陽運動的軌跡）傾斜成5.8′43″的角度,因而月球總是在黃道附近的星座中徘徊.月球繞地球轉一週歷時27天7小時43分11.47秒,這一時間叫做“恆星月”.它是以恆星定標的,即月球從某顆恆星的近旁出發,又返回到該星附近同一位置的時間間隔.月球在自己的軌道上繞地球執行的平均速度為1.023千米/秒.

月亮每天東昇西落的運動是地球自轉的反映.月亮圍繞地球的轉動表現於它在星座間自西向東移動,移動一週歷時一個恆星月,平均每天東移13.因此,月亮升起時間平均每天推遲50分鐘.不過,一年四季中每天月球實際升起的推遲時間是不一樣長的.例如在北京,有時月亮比前一天僅遲升起22分鐘,有時卻比前一天晚升起80分鐘.其中原因並不是月亮的運動有那麼大的不均勻,而是白道和地平的交角在變化.在北京,這個角度最大可達78.5.,最小僅21.5.月亮升起時,如果白道和地平的交角小,月亮比前一天遲升起的時間差就短；如果交角大,遲升起的時間差就長.

“月球繞著地球轉動”,這句話其實不太嚴格.實際上,月球和地球都是圍繞著地月系統的質量中心轉動.地月質量中心到地球中心和到月球中心的距離之比等於兩者質量的反比率,可以計算出,它應位於地球內部,離地心約4671千米,但離月球中心平均有379729千米之遙.因此月球雖然不是圍繞地心旋轉,但仍然是圍繞地球在旋轉.

月球運動的橢圓軌道,它離地球最遠時有406699千米,最近時約356399千米,平均距離約為384403千米.由於地月系的幾何關係,在地球上觀看月球起落時間是不同的.