La Luna gira alrededor de la Tierra cada 27 días, 7 horas y 43 minutos. Este período de tiempo se conoce como un mes sideral. Se mide siguiendo la posición de la Luna en relación con las estrellas distantes que permanecen en posiciones fijas en el cielo.
La Luna orbita la Tierra en una órbita elíptica, no en un círculo perfecto. Se mueve de oeste a este, o en sentido contrario a las agujas del reloj, si mira hacia abajo desde el Polo Norte. Viaja a una velocidad promedio de 2,288 millas por hora, pero se mueve a diferentes velocidades en diferentes momentos durante su órbita. Cuando está más cerca de la Tierra, se mueve más rápido, y cuando está más lejos, se mueve más lento. En una órbita, la Luna recorre aproximadamente 1,423,000 millas alrededor de la Tierra.
Aunque la Luna orbita la Tierra en aproximadamente 27 días, la Luna tarda 29.5 días en recorrer todas sus fases. El tiempo que tarda la Luna en pasar por un ciclo de fases se conoce como un mes sinódico. La diferencia en los tiempos de órbita se produce porque la Luna orbita la Tierra mientras la Tierra orbita el Sol. Esto significa que la Luna debe viajar un poco más lejos en su camino para compensar la distancia adicional y completar su ciclo de fase.