La Luna realiza su movimiento de rotación en 27 días, 7 horas, 43 minutos y 12 segundos. Es el mismo tiempo que emplea en completar la órbita que recorre alrededor de nuestro planeta (en sentido oeste-este), por eso muestra siempre la misma cara al observador terrestre. Tal rotación síncrona es producida por la distribución asimétrica de la masa de la Luna, lo que ha permitido a la gravedad terrestre mantener un hemisferio lunar permanentemente girado hacia la Tierra.

Nuestro satélite entra en conjunción con el Sol cada 29,53 días, periodo que recibe el nombre de mes sinódico. Durante este tiempo, suceden las 4 fases lunares características: luna nueva, cuarto creciente, luna llena y cuarto menguante.

La Luna casi no tiene atmósfera, y presenta agua solo en los polos donde se ha encontrado agua congelada, los componentes de los suelos no se deterioran químicamente como lo harían en la Tierra. Rocas con 4 000 millones de años todavía existen allí, permitiendo obtener información sobre la historia primitiva del Sistema Solar.

Su superficie presenta grandes zonas oscuras y llanas, denominadas mares, cubren aproximadamente el 16% de la superficie lunar. Las mesetas, que son zonas mas brillantes, están cubiertas de cráteres cuyo origen se debería al impacto de meteoritos, como también podría ser debido a la contracción del núcleo lunar, lo que provoca la perdida de masa en la superficie. El tamaño de los cráteres varía de menos de 1 m a más de 200 Km de diámetro y configuran el paisaje lunar característico. Hay además otros accidentes, como montañas, normalmente al borde d los mares, cuya máxima altura es 8 200 m ( montes de Doerfel y Leibnitz), siendo muy frecuente la altitud de 3 y 4 Km. También hay cañones y canales.

El cielo lunar es siempre negro debido a que la difracción de la luz requiere la presencia de atmósfera.

La gravedad en la Luna es un sexto de la gravedad terrestre: un hombre que pesa 82 Kg en la Tierra, pesará sólo 14 Kg en la Luna.

Los científicos atribuyen a este satélite una edad de 4 500 millones de años. La Luna se formó al mismo tiempo que la Tierra.

La exploración de la Luna, se inicio a principios de 1959, con el lanzamiento de la sonda Luna I, de la antigua Unió Soviética.

El 21 de Julio de 1969, Neil Armstrong se convirtió en el primer hombre que pisó la Luna. Fue seguido por Edwin Aldrin, ambos tripulantes de la misión Apolo 11.

Las muestras del suelo lunar han revelado que se compone básicamente de basaltos de composición algo diferente a los de la Tierra.