Las formas cambiantes de la luna, conocidas como fases, en realidad son solo cambios en la perspectiva de la Tierra, que aparecen como un cambio en la forma de la luna. Desde la Tierra, solo hay un lado de la luna. Aparece iluminada por el sol, lo que da como resultado un cambio aparente en el tamaño.
El sol proporciona una fuente de luz direccional que golpea a la luna en su lado visible. A medida que la luna orbita la Tierra, diferentes cantidades de la cara iluminada de la luna son visibles desde la superficie de la Tierra. Esto es lo que se percibe en la Tierra como un cambio en la forma de la luna. También se debe tener en cuenta que a veces la Tierra pasa entre la luna y el sol, bloqueando parte de la fuente de luz y proyectando una sombra sobre la cara de la luna. Esto se conoce como un eclipse lunar.
Existe un cambio casi imperceptible en la forma física de la luna como resultado de la atracción gravitatoria de la Tierra, y lo contrario también es cierto. Esto no se puede detectar visiblemente, pero es la realidad de las fuerzas gravitacionales ejercidas por ambos cuerpos. La misma atracción gravitacional también causa cambios de marea en los océanos de la Tierra y pequeñas fluctuaciones en el movimiento de las placas tectónicas.
