Синхронное вращение (приливный захват) — ситуация, когда гравитация заставляет небесное тело всегда обращать к другому телу одну и ту же сторону. Для внешнего наблюдателя период вращения спутника вокруг своей оси совпадает с периодом его обращения вокруг центрального тела. При этом для наблюдателя с центрального тела спутник не имеет вращения и всегда обращён к нему одной и той же стороной. Фактически, оборот спутника вокруг своей оси обеспечивает не его собственное вращение, а облёт по орбите вокруг центрального тела при фиксации приливными силами положения спутника в направлении к планете[1]. Точно также кордовая авиамодель облетает центр привязки по кругу, но не имеет никакого самостоятельного вращения вокруг своей оси. (см. также парадокс вращения монеты).
Приливный захват происходит в процессе взаимного движения и характерен для многих крупных естественных спутников планет Солнечной системы, а также используется для стабилизации некоторых искусственных спутников. Если разница в массах между двумя телами невелика, то они оба могут пребывать во взаимном (обоюдном) приливном захвате, как в случае с Плутоном и Хароном.
При наблюдении синхронного спутника с центрального тела всегда видна только одна сторона спутника (яркий пример: наблюдение Луны с Земли). При наблюдении с этой стороны спутника центральное тело «висит» в небе неподвижно, причём хорошо заметно собственное вращение тела. С обратной же стороны спутника центрального тела никогда не видно.
Если оба тела пребывают во взаимном приливном захвате (пример: двойная система Плутон-Харон), то центральное тело будет видно только с повёрнутой к нему стороны спутника, и только как неподвижно висящее в небе. Но и с повёрнутой к спутнику стороны центрального тела спутник будет виден как неподвижно висящий в небе и не виден с обратной стороны центрального тела. С центрального тела будет видна только повёрнутая к нему сторона спутника, и точно так же со спутника будет видна только повёрнутая к спутнику сторона центрального тела.
Если ось собственного вращения спутника не перпендикулярна плоскости орбиты, наблюдаются либрации по широте, а если орбита спутника значительно отличается от окружности, то либрации по долготе. В случае с Луной наблюдаются либрации как по широте, так и по долготе.
Синхронное вращение является равновесным состоянием в небесной механике. Если изначально период обращения спутника вокруг планеты и период его вращения вокруг оси различны, возникают приливные силы, тормозящие или разгоняющие вращение вокруг оси.