月球在繞地球公轉的同時進行自轉，週期27.32166日，正好是一個恆星月，所以我們看不見月球背面。

月球每小時相對背景星空移動半度，即與月面的視直徑相若。與其他衛星不同，月球的軌道平面較接近黃道面，而不是在地球的赤道面附近。相對於背景星空，月球圍繞地球執行（月球公轉）一週所需時間稱為一個恆星月。

而新月與下一個新月（或兩個相同月相之間）所需的時間稱為一個朔望月。朔望月較恆星月長是因為地球在月球執行期間，本身也在繞日的軌道上前進了一段距離。

擴充套件資料：

自月球形成早期，地球便一直受到一個力矩的影響導致自轉速度減慢，這個過程稱為潮汐鎖定。亦因此，部分地球自轉的角動量轉變為月球繞地公轉的角動量，其結果是月球以每年約38毫米的速度遠離地球。同時地球的自轉越來越慢，一天的長度每年變長15微秒。

從地球上看月亮，看到的月球表面並不是正好它的一半，這是因為月球像天平那樣擺動。地球上的觀測者會覺得：在月球繞地球執行一週的時間裡，月球在南北方向來回擺動，即在維度的方向像天平般的擺動，這被稱為“緯天平動”，擺動的角度範圍約6°57′。

月球在東西方向上，即經度方向上來回擺動的現象，被稱為“經天平動”，擺動角度達到7°54′。除去這兩種主要的天平動，月球還有周日天平動和物理天平動，前三種天平動都並非月球在擺動，是因為觀測者本身與月球之間得相對位置發生變化而產生的現象。只有物理天平動是月球自身在擺動，而且擺動得很小。