月食是一种特殊的天文现象。
指当月球行至地球的阴影后时，太阳光被地球遮住。
也就是说，此时的太阳、地球、月球恰好（或几乎）在同一条直线，因此从太阳照射到月球的光线，会被地球所掩盖。
以地球而言，当月食发生的时候，太阳和月球的方向会相差180°。
要注意的是，由于太阳和月球在天空的轨道（称为黄道和白道）并不在同一个平面上，而是有约5°的交角，所以只有太阳和月球分别位于黄道和白道的两个交点附近，才有机会连成一条直线，产生月食。
月食可分为月偏食、月全食两种（没有月环食，因为地球比月球大）。
当月球只有部分进入地球的本影时，就会出现月偏食；而当整个月球进入地球的本影之时，就会出现月全食。
至于半影月食，是指月球只是掠过地球的半影区，造成月面亮度极轻微的减弱，很难用肉眼看出差别，因此不为人们所注意。
月球直径约为3476千米，大约是地球的1/4。在月球轨道处，地球的本影的直径仍相当于月球的2.5倍。
所以当地球和月亮的中心大致在同一条直线上，月亮就会完全进入地球的本影，而产生月全食。
而如果月球始终只有部分为地球本影遮住时，即只有部分月亮进入地球的本影，就发生月偏食。
月球上并不会出现月环食，因为月球的体积比地球小的多。
太阳的直径比地球的直径大得多，地球的影子可以分为本影和半影。如果月球进入半影区域，太阳的光也可以被遮掩掉一些，这种现象在天文上称为半影月食。
由于在半影区阳光仍十分强烈，月面的光度只是极轻微减弱，多数情况下半影月食不容易用肉眼分辨。
一般情况下，由于较不易为人发现，故不称为月食，所以月食只有月全食和月偏食两种。
另外由于地球的本影比月球大得多，这也意味着在发生月全食时，月球会完全进入地球的本影区内，所以不会出现月环食这种现象。
每年发生月食数一般为2次，最多发生3次，有时一次也不发生。
因为在一般情况下，月亮不是从地球本影的上方通过，就是在下方离去，很少穿过或部分通过地球本影，所以一般情况下就不会发生月食。
据观测资料统计，每世纪中半影月食，月偏食、月全食所发生的百分比约为36.60%，34.46%和28.94%。

亮度
月球本身并不发光，只反射太阳光。
月球亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化，满月时的亮度比上下弦要大十多倍。
月球平均亮度为太阳亮度的1/465000，亮度变化幅度从1/630000至1/375000。
满月时亮度平均为 -12.7等（见）。它给大地的照度平均为0.22勒克斯，相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。
月面不是一个良好的反光体，它的平均反照率只有9%，其余91%均被月球吸收。
月海的反照率更低，约为7%。月面高地和环形山的反照率为17%，看上去山地比月海明亮。
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。

大气环境
由于月球上没有大气，再加上月面物质的热容量和导热率又很低，因而月球表面昼夜的温差很大。
白天，在阳光垂直照射的地方温度高达127℃；夜晚，温度可降低到-183℃。
这些数值，只表示月球表面的温度。
用射电观测可以测定月面土壤中的温度，这种测量表明，月面土壤中较深处的温度很少变化，这正是由于月面物质导热率低造成的。

分层结构
从月震波的传播了解到月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-64.7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℃，所以很可能是熔融状态的据推测大概是由Fe-Ni-S和榴辉岩物质构成。

地理数据
月球表面有阴暗的部分和明亮的区域，亮区是高地，暗区是平原或盆地等低陷地带，分别被称为月陆和月海。早期的天文学家在观察月球时，以为发暗的地区都有海水覆盖，因此把它们称为“海”。著名的有云海、湿海、静海等。
而明亮的部分是山脉，那里层峦叠嶂，山脉纵横，到处都是星罗棋布的环形山，即月坑，这是一种环形隆起的低洼形。月球上直径大于1000米的环形山多达33 000多个。
位于南极附近的贝利环形山直径295公里，可以把整个海南岛装进去。最深的山是牛顿环形山，深达8788米。除了环形山，月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现，别有一番风光。
月球背面的结构和正面差异较大。
月海所占面积较少，而环形山则较多。地形凹凸不平，起伏悬殊最长和最短的月球半径都位于背面，有的地方比月球平均半径长4公里，有的地方则短5公里（如范德格拉夫洼地）。背面未发现“质量瘤”。
背面的月壳比正面厚，最厚处达150公里，而正面月壳厚度只有60公里左右。

环形山
环形山这个名字是伽利略起的。是月面的显著特征，几乎布满了整个月面。最大的环形山是南极附近的贝利环形山，直径295千米，比海南岛还大一点。小的环形山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面表面积的 7%-10%。
有个日本学者1969年提出一个环形山分类法，分为克拉维型（古老的环形山，一般都面目全非，有的环山中有山）哥白尼型（年轻的环形山，常有“辐射纹”，内壁一般带有同心圆状的段丘，中央一般有中央峰）阿基米德型（环壁较低，可能从哥白尼型演变而来）碗型和酒窝型（小型环形山，有的直径不到3米）。
环形山的形成现有两种说法：“撞击说”与“火山说”。
“撞击说”是指月球因被其他行星撞击而有现今人类所看到的环形山。
“火山说”是指月球上本有许多火山，最后火山爆发而形成了环形山。

月陆和山脉
月面上高出月海的地区称为月陆，一般比月海水准面高2-3千米，由于它返照率高，因而看来比较明亮。
在月球正面，月陆的面积大致与月海相等但在月球背面，月陆的面积要比月海大得多。
从同位素测定知道月陆比月海古老得多，是月球上最古老的地形特征。
在月球上，除了犬牙交差的众多环形山外，也存在着一些与地球上相似的山脉。
月球上的山脉常借用地球上的山脉名，如阿尔卑斯山脉，高加索山脉等等，其中最长的山脉为亚平宁山脉，绵延1000千米，但高度不过比月海水准面高三、四千米。山脉上也有些峻岭山峰，过去对它们的高度估计偏高。
如今认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿。1994年，美国的克莱门汀月球探测器曾得出月球最高点为8000米的结论，根据“嫦娥一号”获得的数据测算，月球上最高峰高达9840米。
月面上6000米以上的山峰有6个，5000-6000米20个，3000-6000米则有80个，1000米以 上的有200个。
月球上的山脉有一普遍特征：两边的坡度很不对称，向海的一边坡度甚大，有时为断崖状，另一侧则相当平缓。
除了山脉和山群外，月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。其中三座突出在月海中，这种峭壁也称“月堑”。

月面辐射纹
月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美 丽的“辐射纹”，这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带，它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。辐射纹长度和亮度不一，最引人注目的是第谷环形山的辐射纹，最长的一条长1800千米，满月时尤为壮观。其次，哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射 纹。据统计，具有辐射纹的环形山有50个。
形成辐射纹的原因至今未有定论。实质上，它与环形山的形成理论密切联系。许多人都倾向于陨星撞击说，认为在没有大气和引力很小的月球上，陨星撞击可能使高温碎块飞得很远。而另外一些科学家认为不能排除火山的作用，火山爆发时的喷 射也有可能形成四处飞散的辐射形状。

月谷
地球上有着许多著名的裂谷，如东非大裂谷。月面上也有这种构造----那些看来弯弯曲曲的黑色大裂缝即是月谷，它们有的绵延几百到上千千米，宽度从几千米到几十千米不等。
那些较宽的月谷大多出现在月陆上较平坦的地区，而那些较窄、较小的月谷（有时又称为月溪）则到处都有。最著名的月谷是在柏拉图环形山的东南连结雨海和冷海的阿尔卑斯大月谷，它把月球上的阿尔卑斯山拦腰截断，很是壮观。
从太空拍得的照片估计，它长达130千米，宽10-12千米。
2014年10月5日，科学家在月球上发现一个隐藏于地下的巨形的方形结构。这一结构宽2500公里，科学家们认为这是一条古老的裂谷系统，后来其中充填了岩浆。

探索历程
最早观测并获得地月距离数据的人是公元前180年的小亚细亚人伊巴谷，通过简单的仪器计算并记录的数据是37万千米，同时发现了岁差现象。
第一个到达月球的人造物体是前苏联的无人登陆器“月球2号”，它于1959年9月14日撞向月面。
“月球2号”在同年10月7日拍摄了月球背面的照片。“月球9号”则是第一艘在月球软着陆的登陆器，它于1966年2月3日传回由月面上拍摄的照片。“月球10号”于1966年3月31日成功入轨，成为月球第一颗人造卫星。
在冷战期间，美国和前苏联一直希望在太空科技领先对方。这场太空竞赛在1969年7月19日第一名人类登陆月球时进入高潮。
美利坚合众国“阿波罗11号”的指令长尼尔·阿姆斯特朗是踏足月球的第一人，“阿波罗11号”的太空人留下了一块9英寸乘7英寸的不锈钢牌匾在月球表面，以纪念这次登陆及为有可能发现它的其他生物提供一些资料。
尤金·塞尔南则是最后一个站立在月球上的人，他是1972年12月“阿波罗17号”任务的成员。
6次的阿波罗号任务及3次无人月球号任务（月球16、20、24号）把月球上的岩石及土壤样本带回地球。

大量研究表明，月球虽然环境恶劣，但也有独特的优点：引力很小，在那里建造发射场向空间发射载荷成本很低；没有大气，在那里建造天文台能看得更远、更清楚；在那里建造太阳能发电站效率高。
月球上的矿产资源也是未来月球开发与利用的重要资源之一。
如月陆区广泛分布的斜长岩、富含硅、铝、钙、钠等元素；克里普岩以富钾、稀土元素和磷而得名。
根据的探测与研究结果，除月壤中氦-3外，另一种最值得开发与利用的资源就是月海玄武岩中的铁和钛。
根据阿波罗系列和月球号系列登月探测器所采集的月海玄武岩样品的分析表明，绝大部分高钛月海玄武岩含钛铁矿大于15%，某些月海玄武岩中的钛铁矿甚至比我国攀枝花钒钛磁铁矿矿石（平均含TiO₂为10.56%）更富含钛。
1994年美国发射的“克莱门汀号”环月探测器对月表岩石中铁和钛的含量分布探测结果也清晰说明了月海玄武岩分布区具有高铁、高钛含量的特征。
这表明月海玄武岩中的钛、铁是月球上有待开发的，一个极富潜力的矿产资源。
作为可用于资源开发与利用的月海玄武岩中铁和钛主要是赋存于钛铁矿中，分析表明，月海玄武岩的显著特点之一就是含有大量的钛铁矿（占岩石的10～12%，地球上玄武岩内的钛铁矿很少超过5%），事实上，这点已被“克莱门汀号”探测器用光谱反射方法测定的月球铁氧化物和钛氧化物的分布特征以及“月球勘探者”携带的中心分光仪检测到月球上铁、钛分布特征所证实。
据介绍，月球上稀有金属的储藏量比地球上还多。
地球上最常见的17种元素，在月球上比比皆是。
在月球表层，铝的含量也十分丰富。
月海玄武岩中蕴藏着丰富的钛、铁等资源。
富含钍和铀元素风暴洋区的克里普岩被后期月海玄武岩所覆盖，混合并形成高灶和铀物质，其厚度估计有10~20千米。
风暴洋区克里普岩中的稀土元素总资源量约为225~450亿吨。克里普岩中所蕴藏的丰富的钍、铀也是未来人类开发利用月球资源的重要矿产资源之一。

2015年2月6日，外媒报道，美国宇航局(NASA)发布了一则前所未有的
月球反面全景视频，图像由月球勘测轨道飞行器的机器人飞船所拍摄。
月球勘测轨道飞行器自2009年来一直在绘制月球表面图像，并实时传送给美国宇航局的科学家。
美国宇航局在视频里说，“很多人已经看过NASA的年度月球图片和视频，有人曾要求看看月球的另一面是什么样子，这个视频回答了这一要求。”

法国天文学家日前提出一种新的理论称，导致月球轨道平面倾斜的原因，可能主要是地月系统的引力作用，而非此前人们所认为的行星碰撞。
这一理论为困扰人们已经很久了的“月球倾斜”问题提供了一种更为合理的解释。
法国尼斯天文台的天文学家卡威·鲍莱文和阿勒山卓·摩比德里进行了一系列模拟，以了解地月系统在月球形成初期的物理限制。
通过一系列计算，他们认为或许地月系统的引力才是导致月球出现不同寻常倾角的真正原因。

玉兔、夜光、素娥、冰轮、玉轮、玉蟾、桂魄、蟾蜍、顾兔、婵娟、玉弓、玉桂、玉盘、玉钩、玉镜、冰镜、广寒宫、嫦娥、玉羊等。
(1)因初月如钩，故称银钩、玉钩。
(2)因弦月如弓，故称玉弓、弓月。
(3)因满月如轮如盘如镜，故称金轮、玉轮（玉轮轧露湿团光，鸾佩相逢桂香陌——李贺）、银盘、玉盘（小时不识月，呼作白玉盘——李白）、金镜、玉镜、冰轮（玉钩定谁挂，冰轮了无辙——陆游）。
(4)因传说月中有兔和蟾蜍，故称银兔、玉兔（著意登楼瞻玉兔，何人张幕遮银阙——辛弃疾）、金蟾、银蟾、蟾宫、玉蟾（凉宵烟霭外，三五玉蟾秋——方干）、蟾蜍（闽国扬帆去，蟾蜍亏复团——贾岛）、顾兔（阳鸟未出谷，顾兔半藏身——李白）。
(5)因传说月中有桂树，故称桂月、桂轮、桂宫、桂魄（桂魄飞来光射处，冷浸一天秋碧——苏轼）。
(6)因传说月中有广寒、清虚两座宫殿，故称广寒、清虚。
(7)因传说为月亮驾车之神名望舒，故称月亮为望舒。
(8)因传说嫦娥住在月中，故称月亮为嫦娥。
(9)因人们常把美女比作月亮，故称月亮为婵娟（但愿人长久，千里共婵娟——苏轼）、素娥（素娥即月亮之别称——《幼学琼林》）。

歇后语
初二三的月亮——不明不白。
初七八的月亮——半边阴。
大年初一没月亮——年年都一样。
大年三十盼月亮——妄想。
三十晚上盼月亮——没指望。
上弦的月亮——两头奸（尖）。
十五的月亮——完美无缺
月亮跟着太阳转——借光。
八月十五的月亮——光明正大。
月亮跟着日头走——惜光。