在美丽的表象背后，月球还有着许多不为常人所知的惊人科学秘密。
1.存在四种太阴月
我们的月份大致与月球完成一个相位周期所需要时间相当。考古学家根据挖掘出土的计时器推断出，早在旧石器时代人类就已经学会根据月相来计算日期。但是，实际上存在着四种不同的太阴月(平均数)。
1)近地月：月球从一个近地点到下一个地点环绕地球一周所需的时间，即27天13小时18分钟37.4秒。
2)交点月：月球连续两次经过白道对黄道交点所需的时间，即27天5小时5分钟35.9秒。
3)恒星月：月球利用某一恒星作为参照点环绕地球一周所需的时间，即27天7小时43分11.5秒。
4)朔望月：月球利用太阳作为参照点环绕地球一周所需的时间，即29天12小时44分钟2.7秒。朔望月是如今许多年历的根据。
2. 地球可以看到59%的月面
许多参考书都指出，由于月球在围绕地球公转的同时也在自转，因此我们永远看不到它完整的表面，只能看到其中一面。事实上，我们可以看到超过一半的月球表面：大约59%。月球的自转速率是固定的，但其公转速率却并不固定，因此我们有时可以看到59%的月面。换句话说，月球的自转与公转并非完美地保持一致，这种效应被称为天平动。月球在东西方向摇摆，因此让我们在经度方向的两边缘看得更远。当然，月面的另外41%则是永远无法看到。同理，如果有人位于月球上这41%的区域，也永远无法看到地球。
3. 太阳的亮度相当于月球亮度的数十万倍
太阳的亮度与满月的亮度对比约为398110:1。
4. 上弦月或下弦月的亮度并非等于满月亮度的一半
如果月球表面像一个完美的玻璃球的表面，那么整个表面的亮度也应该是一样的。在这种情况下，上弦月或下弦月的亮度相当于满月亮度的一半左右。但是，月表的地形异常崎岖。特别是在日夜分界线附近，月球表面似乎布满了由山脉、巨石甚至月球尘埃沉积物投下的阴影，形成了一个个暗区。因此，上弦月的亮度大约只有满月时的十一分之一。不过，上弦月会比下弦月更亮一些。
5. 95%被照亮的月球亮度只有满月的一半
不管你相信与否，满月前后的2.4天内，月球亮度仅为满月的一半。即使月球大约95%被照亮，其亮度大约比满月时差了0.7等，不过在大多数普通观测者看来，它和满月一个样。