月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道，也不平行于黄道面，而且空间位置不断变化。周期2732日。月球轨道（白道）对地球轨道（黄道）的平均倾角为5°09′。但是已知月球平均每年以38的速度逐渐与地球离去。
月球在绕地球公转的同时进行自转，周期2732166日，正好是一个恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”，或“潮汐锁定”，几乎是太阳系卫星世界的普遍规律。一般认为是卫星对行星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象，它使得我们得以看到59的月面。主要有以下原因:
1在椭圆轨道的不同部分，自转速度与公转角速度不匹配。2白道与赤道的交角。
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；而新月与下一个新月（或两个相同月相之间）所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间，本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。
月球的轨道平面（白道面）与黄道面（地球的公转轨道平面）保持着5145396°的夹角，而月球自转轴则与黄道面的法线成15424°的夹角。因为地球并非完全球形，而是在赤道较为隆起，因此白道面在不断进动（即与黄道的交点在顺时针转动），每67935天（185966年）完成一周。期间，白道面相对于地球赤道面（地球赤道面以2345°倾斜于黄道面）的夹角会由2860°（即2345°+515°）至1830°（即2345°-515°）之间变化。同样地，月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎669°（即515°+154°）及360°（即515°-154°）。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角，使它出现±000256°的摆动，称为章动。
因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的，所以地球上只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期，地球便一直受到一个力矩的影响导致自转速度减慢，这个过程称为潮汐锁定。亦因此，部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量，其结果是月球以每年约38毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢，一天的长度每年变长15微秒。
从地球上看月亮，看到的月球表面并不是正好它的一半，这是因为月球像天平那样摆动。地球上的观测者会觉得:在月球绕地球运行一周的时间里，月球在南北方向来回摆动，即在维度的方向像天平般大道无垠之奇偶平行空间(古月木斤)最新章节手机访问：https://m.xtxtaikan.com/wapbook50178/26613072/