Из наблюдений легко убедиться в том, что лунные фазы меняются с периодом в 29,53 суток, называемым синодическим месяцем. Как видно, этот период больше сидерического месяца на 2,21 суток. Причиной такого расхождения является движение Земли вокруг Солнца в том же направлении, в каком движется Луна вокруг Земли. Пусть в некоторый момент времени наступило новолуние и Луна находится в положении Л1 (рис. 54), а Земля — в положении 31. По прошествии звездного, или сидерического, месяца (27,32 суток) Земля сместится по своей орбите примерно на 27° и придет в точку 32, а Луна совершит полный оборот вокруг Земли и займет положение Л2 Но в этот момент новолуния не будет, так как Луна не находится между Солнцем и Землей. Чтобы наступило новолуние (т. е. чтобы прошел синодический месяц), Луна должна прийти в положение Л3, а для этого ей нужно еще 2,21 суток, т.е. синодический месяц оказывается равным 27,32-4-2,21=29,53 суток.

Наблюдения лунной поверхности очень интересны даже в небольшие телескопы. Они знакомят наблюдателей с рельефом лунной поверхности, с многочисленными ее образованиями и деталями: морями, кратерами, горами, горными хребтами, куполами и горными пиками. Но следует помнить, что Луна не имеет ни атмосферы, ни воды, и лунные моря — это безводные низины, впадины на лунной поверхности.

В поле зрения телескопа, дающего перевернутое изображение, слева виден западный край Луны, справа— восточный край, вверху южные, и внизу — северные области обращенного к Земле лунного полушария.

При исследованиях Луны космическими аппаратами ее правый край считается восточным, так как именно с него начинается восход Солнца на видимом полушарии Луны, а левый край считается западным, что теперь входит в практику астрономических наблюдений и часто отмечается на картах лунных полушарий, ориентировка которых в этом случае полностью совпадает с ориентировкой карт земных полушарий: север — вверху, юг — внизу, запад — слева и восток — справа.