E' l'unico satellite naturale della Terra. Ha un moto simile a quello di Mercurio: il giorno lunare coincide con il suo anno, cioè il periodo di rivoluzione coincide con quello di rotazione, per cui noi vediamo sempre la stessa "faccia".
Diametro: 3.476 km (poco più di 1/4 di quello terrestre). Volume: 12,363 miliardi di km^3 (*) cioè circa 50 volte minore di quello terrestre. Superficie: 44.000.000 km^2 cioè poco più di quella delle due Americhe. Distanza media dalla Terra: 384.000 km. Giorno lunare: 29g 12h 44' 3" terrestri(**).
La Luna è coperta di crateri, di tutte le misure, compresi alcuni di diverse centinaia di chilometri di diametro. Le montagne non sono molto alte, ma hanno pareti scoscese e "ruvide" poichè manca l'erosione dovuta all'acqua e al vento. Le pianure sono dette "mari" ma sono mari di polvere: polvere cosmica, polvere meteoritica, polvere dovuta alla disgregazione delle rocce a causa dei salti di temperatura (notte -150 °C, giorno +150 °C) (***). Poiché manca l'effetto di diffusione della luce solare dovuto alla mancanza di atmosfera, le rocce esposte al sole sono quasi abbaglianti tanto da illuminare anche la Terra, mentre quelle all'ombra sono praticamente invisibili perché non hanno luce da riflettere. Le ombre proiettate dalle montagne sono nette e precise come se fossero disegnate su un foglio di carta e, mettendo una mano all'ombra e l'altra al sole, si avverte una veramente sensibile differenza di temperatura. La mancanza di atmosfera produce l'effetto che il "cielo" appare perfettamente nero(****) anche di giorno e le stelle sono sempre in vista, come accade sulla Terra solo nelle notti più buie.
Le fasi lunari (nuova, primo quarto, piena, ultimo quarto) dipendono dal fatto che la Luna ruota sullo stesso piano della Terra rispetto al Sole e quindi riceve la luce parallelamente al nostro pianeta. Per sapere se la Luna è crescente (da nuova a piena) o calante (da piena a nuova) c'è una filastrocca: gobba a ponente (ovest) Luna crescente, gobba a levante (est) Luna calante.
Oltre ai moti di rotazione e di rivoluzione la Luna ha anche un moto di librazione, cioè il suo asse ruota su una superficie a doppio cono con il vertice nel suo centro, per cui, al trascorrere del tempo, la superficie visibile è un poco maggiore della metà(*****).
Crateri simili a quelli della Luna si trovano anche sulla Terra , ma meno numerosi e meno visibili (o invisibili del tutto):
1) meno numerosi perchè gran parte dei meteoriti "brucia" attraversando l'atmosfera, la quale manca sulla Luna;
2) meno visibili perchè vento e pioggia fanno scomparire le tracce dell'impatto;
3) invisibili perchè coperti dall'acqua in mare o nei laghi.
Un enorme cratere sembra essere quello ora coperto dal mare fra le penisole della Florida e dello Yucatan (le isole Antille potrebbero essere gli affioramenti del bordo del cratere). Un altro grande cratere si trova in Canada quasi distrutto dall'erosione. In Australia si trova il Wolf Meteorite Crater di 800 m di diametro, ancora ben visibile e netto perchè si trova in una zona semidesertica.
La Luna ha una influenza visibile sulla Terra: le maree. L'attrazione lunare non è sufficiente a deformare la Terra ma ad attrarre le masse di liquido si, siano esse mari o laghi. Le maree dovrebbero però alternarsi con cicli di circa 24 ore (un flusso e un riflusso lunghi circa 12 ore ciascuno); invece i flussi e i riflussi sono 2 ciascuno distanti circa 6 ore. Ciò è dovuto ad un fenomeno grandioso: dalla parte della Luna c'è la vera attrazione, dalla parte opposta del diametro terrestre, essendo diminuita l'attrazione verso il centro della Terra la forza centrifuga agisce sui liquidi spingendoli "in fuori", come se il mare si liberasse della Terra e volesse fuggire nello spazio! La marea quindi sale contemporaneamente in due punti diametralmente opposti. Quando poi Luna e Sole sono in congiunzione (dalla stessa parte) oppure in opposizione (da parti opposte) le maree si esaltano.
L'influenza della Terra è ovviamente maggiore ed agisce anche sui solidi: la Luna non è simil - sferica, ma ha la forma quasi di una pera, con la parte più grossa ovviamente verso il nostro pianeta. Tale deformazione è avvenuta nel corso dei milioni di anni durante i quali anche la Luna non era completamente solidificata.
Per quanto riguarda la nascita del nostro satellite valgono almeno due teorie: 1) essa si è formata nello stesso tempo e nello stesso modo e dalla stessa nube di polveri e gas che ha dato origine alla Terra, per cui pianeta e satellite sono sorelle; 2) essa si è formata per la proiezione verso lo spazio di una parte della Terra quando questa era ancora in formazione, avendo probabilmente una velocità di rotazione molto superiore a quella attuale, per cui pianeta e satellite sono madre e figlia. Una terza ipotesi è che la Luna fosse un pianeta indipendente, catturato dalla Terra durante un passaggio ravvicinato. Di certo le analogie di composizione delle rocce lunari, pur con qualche importante differenza rispetto a quelle terrestri, non danno certezze assolute sull'origine del satellite.
Un altro fenomeno legato alle sue dimensioni (e alla mancanza di atmosfera) è quello della profondità dell'orizzonte: salendo su un rilievo salta agli occhi la curvatura del corpo celeste. Sulla Terra per avere la stessa sensazione occorre portarsi a quote superiori ai 40 km.
Le dimensioni della Luna come satellite sono un poco strane: è troppo grande (il suo diametro è non molto inferiore a quello di Mercurio) per un pianeta piccolo come la Terra.

(*) Detto D il diametro e V il volume della Terra, d e v quelli della Luna, risulta (supponendo che sia proprio d = D/4): V/v = 3*p*D^3/4 / 3*p*d^3/4 = D^3/d^3 = D^3/(D/4)^3 = 4^3 = 64, cioè il volume della Terra è 64 volte più grande.
(**) L'orbita è lunga C = 2pr = 2*p*384.000 = 2.412.000 km e quindi la velocità media è v = 2.412.000 / 29 = 83.000 km/giorno = 83.000 / 24 = 3.458 km/h.
(***) Le rocce in superficie di giorno si dilatano fortemente e di notte si contraggono di altrettanto e quindi si frantumano in pezzi sempre più piccoli.
(****) Per rendersi conto di questa situazione basta guardare una fotografia scattata dallo spazio: intorno ai corpi ritratti c'è il nero assoluto.
(*****) In realtà l'orbita della Luna dipende da oltre 100 fattori, compresa la variazione di densità della Terra quando il satellite sorvola gli oceani (l'attrazione diminuisce) o i continenti (l'attrazione aumenta).