有的傍晚能看到纤细的月牙，另一些日子则有圆月升起。这并不是月亮真的被切掉又重新长大。月面被太阳照亮的部分中，从地球能够看到的比例改变，由此形成的形状变化称为月相。如果用地球的影子解释平常的月亮盈亏，就会和月食混淆。
理解月相，需要同时考虑照亮月面的光，以及观看月面的视线。这与月球撞击坑的形成过程，或探月器的飞行路线，是不同的问题。下面依次看看月亮位于太阳的哪一侧，以及观测者用什么基准记录形状。
1. 明亮的半球不等于从地球看到的部分
月光主要来自月面反射的太阳光。在没有月食的普通情况下，若把月亮简化为一个球，太阳大约照亮它的一半。月亮围绕地球运动，并不表示太阳照亮的面突然缩成纤细的月牙形。正如 NASA 的月相说明，改变的是从地球能看见多少明亮的半球。明暗交界也不能解释为其他天体遮挡月亮留下的痕迹。
想象在室内用一侧固定的灯光照射白球。把观测者的头比作地球、白球比作月球，移动白球的位置，可见的明亮部分就会改变。如果白球进入头部的影子里，模拟的是月食，而不是普通月相。这种模型是理解照明与视线关系的工具，并未按同一比例重现真实地球与月球的大小、距离和倾角。
2. 上弦和下弦都是半月，但所处顺序不同
朔是从地球看月亮位于靠近太阳的方向，望则是几乎相反的方向。朔附近，朝向地球的月面大多较暗，又接近太阳，所以难以看到。朔后，从细月牙开始，明亮比例逐渐增加，经过上弦和逐渐变圆的月亮，来到望。望后，明亮比例逐渐减少，经过下弦和残月，再回到朔。变化连续进行，并不是像八张静止图片那样分段跳变。
上弦和下弦都是月面圆盘大约一半明亮，但上弦处在朝满月逐渐增亮的阶段，下弦则在满月后逐渐亏缺。不要只记下半月的外形，还应比较之前的记录，看看它处在哪个过程。下表是在中纬度可以理解的大致观测趋势。实际升落时间随季节、纬度和地平线条件而变，不能把它用作精确的观测时刻表。
| 主要月相 | 从地球看到的明亮部分 | 观测时间的大致趋势 |
|---|---|---|
| 朔、新月 | 几乎看不到 | 接近太阳方向，观测困难 |
| 上弦 | 约一半，此后增加 | 适合在日落后的傍晚天空观测 |
| 望、满月 | 几乎圆形的月面 | 大致在日落时升起，夜间可见 |
| 下弦 | 约一半，此后减少 | 适合在深夜至早晨附近观测 |
3. 一圈的参照不同，一个月的长度也不同
月球相对于遥远恒星绕地球一圈，平均需要约 27.3 天，称为恒星月。然而从一次朔到下一次朔，也就是回到相同月相的平均时间，称为朔望月，约为 29.5 天。这不是把同一周期以不同方式四舍五入得到的两个数值。相对于恒星的轨道位置是否回到原处，与相对于太阳的排列是否恢复，本来就是两个不同的问题。
在此期间，地球和月球也一同绕太阳移动。当月球相对恒星转完一圈时，从地球看到的太阳方向已改变，因此月球还需要再走一段，才能形成同样的月相。这使朔望月长于恒星月。这些数值描述平均周期，不表示每次朔望月都完全等长。也不能把日历上的间隔一律固定为 29 天或 30 天，就预测下一次满月的准确时刻。
4. 月食需要不同于月相变化的排列条件
月食发生在满月附近：当太阳、地球、月球的排列配合，月球进入地球的影子。这不表示平常月牙或半月的暗部就是地球的影子。NASA 的月食指南区分月球全部进入地球本影的月全食、只有一部分进入的月偏食，以及穿过外围半影的半影月食。半影月食的亮度变化可能难以察觉，也不是每次月食都会让月亮完全消失。
月球轨道面相对于地球绕太阳的轨道面，大约倾斜 5 度。因此，即使到了满月，月球通常也会从地球影子的上方或下方经过。月球通过两个轨道面交线附近的条件，与满月排列同时配合，才可能出现月食。如果因为月相图把太阳、地球、月球画在同一平面上，就断言每月都会月食，便是把忽略倾角的示意图局限误当成实际现象。
5. 分别确认明亮侧的左右和日历日期
同一时刻，地球不同地区看到的月相，在实际应用中几乎一样，但月亮的朝向会因观测位置而显得不同。南北半球熟悉的月亮形状可能彼此倒置；即使在同一地点，相对地平线的倾斜方向也可能改变。因此，不能把“右边亮就一定朝着上弦发展”的规则直接套用到所有地区与照片。还要确认照片是否旋转、光学设备是否使图像翻转，并结合数天记录，看明亮部分在增加还是减少。
天文历给出的满月时刻是某个特定瞬间，但肉眼觉得月亮几乎圆满的夜晚，可能延续到前后几天。把该瞬间写成当地日期时，不同时区也可能对应不同日期。例如作为讲解的某日 18:00 UTC，在 UTC+9 地区就是次日 03:00。这不是实际满月预报，只是时间换算的例子。JPL 的月相日历活动也说明表格所用的时区与适用地区。使用其他国家的图或日历时，应先检查年份、时区和观测地区。
6. 区分观测到的事实与预计的形状
可以观察月亮约一个月，同时记下日期、当地时间、地点、天空中的方向，以及明亮部分的形状。可以从日落后的同一地点开始，但整个周期的月亮并非每次都在同一时间可见。没有看到的日子，应写明是否有云、是否被建筑遮挡、观测时间是否适合。不要立刻把空白当作朔的证据。也不要为了寻找靠近太阳的月亮，将双筒望远镜或天文望远镜指向太阳。
假设虚构的观测笔记 A 写道，某天傍晚在西方看到细月，几天后的同一时间又看到更厚的月亮。这符合明亮比例增大的过程，却不是测量出精确朔望月长度的数据。如果另一份笔记 B 记录一天没有看到月亮、第二天又看到了，也不能解释为月亮本身在空白那天消失了。这两份笔记是练习思考观测条件的虚构案例，不是实际观测天空的结果。
像 JPL 的月亮观测日记活动那样，依次比较多天图画，更容易区分反复出现的变化和未能观测的间隔。如果事后根据天文历补上没看见那天的形状，要用不同标记区分直接观测与预测。还应分清照片因曝光或云层而变暗，与明亮面积实际减小。仅凭识别月相顺序的记录，不能确定月球距离或准确的月食时刻。