Keďže Mesiac je okrúhly, jeho polovica je osvetlená Slnkom. Keď obieha okolo Zeme (alebo okolo nej), niekedy je celá strana, ktorú vidia ľudia na Zemi, jasne osvetlená. Inokedy je osvetlená len malá časť strany, ktorú vidíme. Je to preto, že Mesiac nevysiela vlastné svetlo. Ľudia vidia len tie časti, ktoré sú osvetlené slnečným svetlom. Tieto rôzne fázy sa nazývajú fázy Mesiaca.
Mesiac potrebuje približne 29,53 dňa (29 dní, 12 hodín, 44 minút) na dokončenie cyklu od veľkého a jasného po malý a slabý a späť k veľkému a jasnému. Fáza, keď Mesiac prejde medzi Zemou a Slnkom, sa nazýva nov. Ďalšia fáza Mesiaca sa nazýva "voskový polmesiac", po nej nasleduje "prvá štvrť", "voskový gibbus" a potom až spln. Úplnok nastáva vtedy, keď sa Mesiac a Slnko nachádzajú na opačných stranách Zeme. Ako Mesiac pokračuje vo svojej dráhe, stáva sa z neho "ubúdajúci gibbus", "tretia štvrť", "ubúdajúci polmesiac" a nakoniec opäť nov. Ľudia používali Mesiac na meranie času. Mesiac sa časovo približne rovná jednému lunárnemu cyklu.
Mesiac ukazuje Zemi vždy rovnakú stranu. Astronómovia tento jav nazývajú slapový uzáver. To znamená, že zo Zeme nikdy nie je vidieť jeho polovicu. Strana odvrátená od Zeme sa nazýva odvrátená alebo tmavá strana Mesiaca, hoci na ňu svieti Slnko - len ju nikdy nevidíme osvetlenú.