月亮的自轉週期是27.32166天。月球在繞地球公轉的同時自轉，週期為27.32166天，恰好是恆星月，所以我們看不到月球背面。這種現象，我們稱之為同步自轉或潮汐鎖定，幾乎是太陽系衞星世界的普遍規律。一般認為是行星上的衞星長期潮汐作用的結果。
月球是同步衞星，所以月球的正面總是對着地球。另一方面，月球背面的大部分從地球上是看不到的，除了靠近月球邊緣的區域，天秤座可以看到。在沒有探測器的日子裏，月球背面是一個未知的世界。月球背面的一大特點是幾乎沒有月海等黑暗的月球表面特徵。當探測器運行到月球背面時，它將無法與地球直接通信。因為月球的自轉週期與其公轉週期完全相同，所以我們只能看到月球永遠以同一張臉對着地球。
