La parte visibile corrisponde al 59 % del suolo lunare; questo fenomeno prende il nome di librazione e ne esistono di tre tipi:
Librazione in longitudine: dovuta al fatto che la thumbLuna ruota quasi uniformemente su se stessa ma percorre un'orbita ellittica più velocemente al perigeo che all'apogeo e vista dalla Terra sembra oscillare in longitudine rendendo visibile zone leggermente più ad est ed a ovest del margine dell'emisfero.
Librazione in latitudine: dovuta al fatto che l'asse di rotazione della Luna è inclinato rispetto al piano orbitale e quindi nel periodo di un'orbita sono osservabili zone un po' più a sud e un po' più a nord.
Librazione diurna: dipende dalle dimensioni del nostro pianeta, Librazione della Luna durante le fasi che non sono trascurabili, e perciò due osservatori in luoghi diversi, oppure un osservatore in orari diversi, possono vedere più del 50% della superficie.
Un'altra caratteristica della Luna è il mutamento della porzione visibile in un ripetersi di cicli regolari (mese sinodico); questi cambiamenti prendono il nome di fasi e sono prodotte dalla variazione dell'angolo Terra-Luna-Sole durante il movimento del nostro satellite lungo l'orbita.
Avremo quindi un momento in cui la faccia del nostro satellite sarà totalmente in ombra (Luna nuova), e successivamente aumenterà la superficie visibile fino ad arrivare al massimo ( Luna piena ) per poi decrescere,gradualmente, e diminuire la zona illuminata. L'intero ciclo dura 29 giorni, 12 ore, 43 minuti e 11 secondi.
Nella fase in cui si presenta come una sottile falce si potrà intravvedere la parte in ombra, in quanto illuminata dalla luce riflessa della Terra ( Luce cinerea ).
Un altro fenomeno è quello della Luna rossa ed avviene durante un'eclissi totale: benché il nostro satellite sia immerso nel cono d'ombra della Terra risulta illuminato dalla luce che attraversa la nostra atmosfera, che, a causa della rifrazione, assume una colorazione rossastra.
