月球是被人们研究得最彻底的天体，至今人类第二个亲身到过的天体就是月球。月球的年龄大约已有46亿年。月球与地球一样有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔，它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核，月核的温度约为1000摄氏度，所以很可能是熔融状态的。月球直径约3474.8公里，大约是地球的1/4、太阳的1/400，月球到地球的距离相当于地球到太阳的距离的1/400，所以从地球上看月亮和太阳一样大。月球的体积大概有地球的1/49，质量约7350亿亿吨，差不多相当于地球质量的1/81，月球表面的重力约是地球重力的1/6。
月球永远都是一面朝向我们，这一面习惯上被我们称为正面。另外一面，除了在月面边沿附近的区域因天秤动而中间可见以外，月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代，月球的背面一直是个未知的世界。月球背面的一大特色是几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当人造探测器运行至月球背面时，它将无法与地球直接通讯。
月球每27.321666天绕地球运行一周，而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。