月球是人們既熟悉又陌生的天體，是距離人類家園--地球最近的天體，也是地球惟一的一個天然衛星。人類從延生之日起就開始了對月亮的觀測，早期人們只能利用肉眼觀測，獲得對月球進行很大程度的推理性的粗淺認識。17世紀望遠鏡的出現，使人們能對月球進行較為細緻的觀察，做出比較詳細的描述。20世紀50年代末，隨著航天技術的發展人類開始進行真正意義上對月球近距離的探測，甚至登上月球親臨其境，採集月球樣品返回地球開展系統的研究，人類對月球的認識和理解發生了質的飛躍。
月球，俗稱「月亮」，它繞地球轉動，同時跟隨地球一起繞太陽公轉。月球與地球的平均距離為384000公裡，最近為363300公裡，最遠時達405500公裡。月球赤道面與軌道面傾角6.68度，偏心率0.0549；月球軌道面與地球赤道面交角約5度。月球自轉周期與繞地球公轉的周期相同（同步自轉），故總以同一半球對向地球。它繞地球公轉的周期為27.322天，即27天7小時43分11.5秒，為一個恆星月。
月球的平均直徑為3476千米，相當於地球直徑的27%；質量為7.35×1025千克，約為地球質量的1/81；表面積約為3800萬平方千米，是地球表面積的1/14，相當於非洲的面積；體積約為地球體積的1/49；平均密度3.34克/釐米3，比地球的平均密度（5.52克/釐米3）小得多；月球的重力加速度只有地球的1/6；月球上的重力場分布並不均勻，月球上特別是月海盆地內有明顯重力異常區（稱為質聚體或質量瘤）。
月球的逃逸速度只有2.38千米/秒，比地球的逃逸速度（11.2千米/秒）小得多，因此從月球上向太空發射太空飛行器比從地球上發射太空飛行器所消耗的能量小得多；月球沒有全球性的偶極磁場，但研究表明，早期的月球曾經有過偶極磁場（對於月球磁場消失的機理目前還有待於進一步探索）。
月球表面幾乎沒有大氣，各種太陽輻射直接輻照到月球表面，因此月球表面晝夜溫度變化很大，白天最高溫度可達127攝氏度，夜晚則可降至-183攝氏度，溫差竟達310度，因而是個乾燥、無生命的世界。
月球內部結構可以分為月殼、月幔和月核三個層次。月球的一級構造單元是月陸（又稱月球高地）和月海。月陸是月面上隆起的古老基底，可劃分為許多條近南北向為主的隆起帶。月海呈帶狀分布，一個位於月球正面，近東西向，總長7500公裡；另一個位於月球背面，近南北向而向東突出，延伸5500公裡。在月海和月陸之間往往發育有延伸數面公裡的大斷裂及沿月海邊緣分布的弧形斷裂。斷裂的主要方向為北東-南西和北西-南東向，構成月面的格子構造。
根據月震、電導、磁性及質量瘤等研究，月球內部構造大致分為：（1）表層（0～2千米），是由斜長巖、月海玄武巖、非月海玄武巖等月表巖石的角礫、碎塊與粉塵組成的月壤層。（2）上月殼（2～25千米），由月海玄武巖與非月海玄武巖組成。（3）下月殼（25～65千米），富含斜長石的輝長巖、富鋁玄武巖、斜長蘇長巖等。（4）上月幔和下月幔（65～1000千米），由相當於地球的基性巖、超基性巖（橄欖巖、輝長巖、榴輝巖）組成。（5）月核（大於1000千米），由Fe-Ni-S及榴輝巖物質組成。