「人有悲歡離合，月有陰晴圓缺」，人們很早就觀測到月亮的盈虧變化，但人們在很長一段時間內，卻並不知道這一司空見慣的現象所形成的真正原因。
早在幾百年前，中國古代的科學家就對此現象作出了科學的解釋，尤其北宋科學家沈括的解釋，形象生動、淺顯易懂，簡直是完美！
在沈括之前，我國東漢時期的張衡，曾正確指出：月球並不發光，月光是經過日光照射產生的，而陰影則是由於陽光被擋住而形成的。（見張衡《靈憲》，原文「月光生於日之所照，魄生於日之所蔽」）。
北宋的沈括在所著的《夢溪筆談》中堅持張衡的觀點，並作了進一步的論述了。他把月亮比作一個銀球，本身並不發光，太陽照耀它才發光。他又把月球比作一個用白粉塗了一半的圓球，從側面看，塗粉的地方就像彎鉤；從塗粉半球的正面看，它就全圓了。沈括用生動形象的比喻，深入淺出地解釋了月亮的盈虧變化。
為了解釋太陽和月球相遇不會互相阻礙，沈括認為日月是一種氣，有形狀而沒有實體，所以相遇時不會阻礙，這種觀點是錯誤的。這說明了古代人們對科學的認識存在一定的局限性。
原文：
又問予以：「日月之形，如丸邪？如扇也？若如丸，則其相遇豈不相礙？」予對曰：「日月之形如丸.何以知之？以月盈虧可驗也。月本無光，猶銀丸，日耀之乃光耳。光之初生，日在其傍，故光側而所見才如鉤；日漸遠，則斜照，而光稍滿。如一彈丸，以粉塗其半，側視之則粉處如鉤，對視之則正圓。此有以知其如丸也。日、月，氣也，有形而無質，故相值而無礙。」
譯文：
又問我以這一問題：「太陽和月亮的形狀是像個圓球呢，還是像把扇子呢？如果像個圓球，那麼它們相遇，又怎會不互相妨礙呢？」我回答說：「太陽和月亮的形狀像個圓球。何以知道它們是這樣子？以月亮的盈虧就可以驗證。
月亮本來不發光，譬如一個銀球，太陽照耀它，它才發光。月光初生的時候，是太陽在它旁邊照射，所以光在它的側面，人們能夠看到的月光面就僅僅像個彎鉤；太陽漸漸遠離月亮，則斜照過來，月光就逐漸變得圓滿。猶如一顆彈丸，用白粉把它的表面塗抹一半。從旁邊看去則塗了粉的地方如同彎鉤，對著塗粉的一半正面看去則還是正圓。
由此可見太陽和月亮都像個圓球。太陽和月亮都是由氣凝結而成的，有形狀而無質體，所以相遇也沒有妨礙。」
現在，關於地球和月球的形狀以及月亮盈虧的知識，已經是常識了，但我國的古代先賢在幾百年前就有了這種認識，並對它進行了科學的解釋，不可謂不偉大，這反映了我國古代的科技水平，是我國古代人民對人類文明的偉大貢獻。