Mặt Trăng không có khả năng tự phát sáng mà chỉ là một tấm gương phản chiếu ánh sáng Mặt Trời.
Khi các phi hành gia đặt chân lên Mặt Trăng đã khám phá ra rằng bề mặt Mặt Trăng có màu xám đen như màu bê tông. Cũng chính vì bề mặt gồ ghề cùng gam màu tối này mà Mặt Trăng chỉ có thể phản chiếu khoảng 3% đến 12% ánh sáng Mặt Trời.
Lượng ánh sáng Mặt Trăng chiếu xuống Trái Đất phụ thuộc vào vị trí của Mặt Trăng trong quỹ đạo xoay quanh Trái Đất. Một vòng quỹ đạo quanh Trái Đất của Mặt Trăng kéo dài 29,5 ngày và trong một vòng này Mặt Trăng được Mặt Trời chiếu sáng từ các góc khác nhau.
Chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất và chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời đã tạo ra các pha của Mặt Trăng như pha Trăng tròn, pha Trăng khuyết… Mặt Trời chỉ chiếu sáng được một nửa của Mặt Trăng trong quỹ đạo chuyển động của nó quanh Trái Đất, nửa còn lại không được chiếu sáng sẽ chìm trong bóng tối.
Mặt Trăng sáng nhất khi ở vào vị trí xung đối với Mặt Trời hay nói theo cách khác là khi kinh độ hoàng đạo của Mặt Trời và Mặt Trăng chênh nhau giá trí 180 độ. Lúc này, toàn bộ nửa Mặt Trăng được Mặt Trời chiếu sáng và có thể nhìn thấy toàn bộ nửa này từ Trái Đất. Hiện tượng này được gọi là Trăng tròn (còn được gọi là Trăng rằm).
Sẽ không thể quan sát được Mặt Trăng ở pha Trăng non, đó là khi Mặt Trăng ở vị trí giữa Mặt Trời và Trái Đất nên phần được chiếu sáng của Mặt Trăng không quay về phía Trái Đất. Trong khoảng thời gian vài ngày trước và sau khi pha Trăng non diễn ra, chỉ nhìn thấy một phần nhỏ của Mặt Trăng sáng rõ nhờ phản chiếu ánh sáng Mặt Trời (Trăng lưỡi liềm), phần Mặt Trăng còn lại sẽ có ánh sáng mờ, đây là hiện tượng “Trái Đất chiếu sáng”, là khi phần Mặt Trăng không nhận được ánh sáng trực tiếp từ Mặt Trời nhưng nhận được ánh sáng Mặt Trời do Trái Đất phản chiếu ra.
Ngoài Mặt Trăng, Sao Kim là thiên thể sáng nhất trên bầu trời, do hành tinh này có khả năng phản chiếu ánh sáng Mặt Trời lên đến 65%.
