月球是会自转的，月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个恒星月，所以看不见月球背面。月球每小时相对背景星空移动半度，即与月面的视直径相若。与其他卫星不同，月球的轨道平面较接近黄道面，而不是在地球的赤道面附近。相对于背景星空，月球围绕地球运行（月球公转）一周所需时间称为一个恒星月。
