這樣的變化稱為“月相變化”，月相變化的順序是：新月——娥眉月——上弦月——盈凸——滿月 ——虧凸——下弦月——殘月——新月。月相變化是週期性的，週期大約是一個月。月球繞地球運動，使太陽、地球、月球三者的相對位置在一個月中有規律地變動。因為月球本身不發光，且不透明，月球可見發亮部分是反射太Sunny的部分。只有月球直接被太陽照射的部分才能反射太Sunny。

我們從不同的角度上看到月球被太陽直接照射的部分，這就是月相的來源。月相不是由於地球遮住太陽所造成的（這是月食），而是由於我們只能看到月球上被太陽照到發光的那一部分所造成的，其陰影部分是月球自己的陰暗面。

由於每天月亮在星空中會自西向東地移動一大段距離，因此它的形狀也在不斷地變化著。月相變化歌初一新月不可見，只緣身陷日地中。初七初八上弦月，半輪圓月面朝西。滿月出在十五六，地球一肩挑日月。二十二三下弦月，月面朝東下半夜。一個口訣（方便記憶）：上上上西西、下下下東東——意思是：上弦月出現在農曆月的上半月的上半夜，凸面（（右側））朝西，位於西半天空；下弦月出現在農曆月的下半月的下半夜，凸面（（左側））朝東，位於東半天空。

新月——娥眉月——上弦月——盈凸——滿月 ——虧凸——下弦月——殘月——新月，就這樣迴圈，月相變化是週期性的，週期大約是一個月。

月相的更替週期是29.53天，稱為一個朔望月，它是曆法中歷月和星期的來源。這個時間比月球公轉的時間（恆星月）要長，因為當月球繞地球公轉時，地球也在繞太陽公轉，一個朔望月月球大約要繞（360+360*29.53/365.24）=389.11度（公轉只繞360度）。所以一恆星月大約為29.53 * 360 / 389.11 = 27.32天。