Terre：地球 月球表麵的可見性。在直線M即朝向地球的月球半球的平均邊界的兩側，灰色區域根據天平動時而顯現時而隱沒。黑色區域是我們一直無法看到的陰暗麵。
月球在圍繞地球轉動的同時也在進行自轉，這點乍一看似乎與月球的特性不符，因為人們素來以為月球就像一幅永恒凝視我們的人像畫。它那家喻戶曉的輪廓，隨著月相的不斷增大而逐漸顯露出來，直到滿月時才完全展現在我們眼前。而為了讓月亮的臉始終對著我們，月球在太空中的位移以及由此產生的視覺效果，必須通過月球的自轉運動來得到彌補。月球自轉的方向與幅度使得月球的同一點始終麵對著地球，仿佛地球是車輪的樞軸，而涉及到的這一點則是連接車軸的一根輻條的末端。
上述情況是通過以下事實來實現的，即月球在圍繞地球公轉的同時也在自轉。因此，月球始終以同一麵朝向地球，至少如果月球軌道是圓形便會如此；然而，我們已經知道月球軌道明顯是橢圓形的，且隨著距引力中心的距離變化，月球軌道上每一點的移動速度都不一樣。由此可見，幾乎勻速的自轉運動並不總能絕對補償月球公轉所造成的影響，因此自轉速度時而慢於公轉速度，時而快於公轉速度，導致月球上正對著地球的同一點有時在前，有時落後。這種延伸到整個月球球體的明顯擺動叫作天平動，它使我們沿著白道平麵(1)的方向，在朝向地球的月球半球邊界的任何一側都能發現寬約8經度的月麵。此外，由於月球的自轉軸相對於白道平麵有少許傾斜，垂直於經度偏移的緯度偏移交替決定了月球南北兩極上方近7緯度區域的可見性，因此我們在地球上能觀測到59%的月球表麵，而非僅僅是月球總麵積的一半。另外，這些情況對於衡量月球物理環境的研究與觀測而言也是非常重要的。