黃色藍色簡約國際月球日中國航天天宮課堂宇航員月亮宇宙太空星空插畫

月球以圓形軌道繞地球運轉(zhuǎn)。這個軌道平面在天球上截得的大圓稱“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黃道面，而且空間位置不斷變化。周期27.32日。月球軌道（白道）對地球軌道（黃道）的平均傾角為5°09′。但是已知月球平均每年以3.8cm的速度逐漸與地球離去。

月球在繞地球公轉(zhuǎn)的同時進行自轉(zhuǎn)，周期27.32166日，正好是一個恒星月，所以我們看不見月球背面。這種現(xiàn)象我們稱“同步自轉(zhuǎn)”，或“潮汐鎖定”，幾乎是太陽系衛(wèi)星世界的普遍規(guī)律。一般認為是衛(wèi)星對行星長期潮汐作用的結(jié)果。

月球的軌道平面（白道面）與黃道面（地球的公轉(zhuǎn)軌道平面）保持著5.145396°的夾角，而月球自轉(zhuǎn)軸則與黃道面的法線成1.5424°的夾角。因為地球并非完全球形，而是在赤道較為隆起，因此白道面在不斷進動（即與黃道的交點在順時針轉(zhuǎn)動），每6793.5天（18.5966年）完成一周。期間，白道面相對于地球赤道面（地球赤道面以23.45°傾斜于黃道面）的夾角會由28.60°（即23.45°+5.15°）至18.30°（即23.45°-5.15°）之間變化。

從地球上看月亮，看到的月球表面并不是正好它的一半，這是因為月球像天平那樣擺動。地球上的觀測者會覺得：在月球繞地球運行一周的時間里，月球在南北方向來回擺動，即在維度的方向像天平般的擺動，這被稱為“緯天平動”，擺動的角度范圍約6°57′；月球在東西方向上，即經(jīng)度方向上來回擺動的現(xiàn)象，被稱為“經(jīng)天平動”，擺動角度達到7°54′。