La Luna realiza su movimiento de rotación sobre su propio eje en 27 días, 7 horas, 43 min. y 11.6 seg., que es el mismo tiempo que tarda en cubrir, durante la traslación sobre la Tierra, un mes sidéreo, es decir, en quedar alineada junto a la Tierra con la misma estrella que un mes atrás y, por tanto, en dar vuelta a la Tierra, razón por la cual siempre observamos la misma parte de la Luna. Sin embargo, tarda 29 días, 12 horas, 44 min. y 2.9 seg. en presentar dos fases lunares iguales, a lo que llamamos mes sinódico o lunación.

Como consecuencia de un relativo aminoramiento de la velocidad de rotación terrestre, al final del siglo el tiempo de rotación será 0.0016 seg. mas largo, mientras la Luna se aleja 2 m por siglo.

El movimiento propio de la Luna se traduce en un desplazamiento de oeste a este, pero su movimiento aparente se produce de este a oeste, consecuencia del movimiento de rotación de la Tierra.

La máxima superficie de la Luna visible desde la Tierra no es exactamente el 50% sino llega hasta el 59%, por un efecto conocido como libración, puesto que la velocidad de rotación de la Luna no es uniforme, influyendo también la posición del observación terrestre y la inclinación de la órbita lunar.