Система Земля — Луна — гравитационно связанная двойная система, состоящая из Земли, Луны и множества небольших объектов, находящихся в их гравитационном поле. Единственная двойная система Внутренней Солнечной системы.
Поскольку масса Луны составляет около 1/81 от массы Земли, центр масс системы находится на расстоянии 1/82 радиуса лунной орбиты от центра Земли — под земной поверхностью, поэтому система Земля — Луна не является двойной планетой, в отличие например от системы Плутон — Харон. Движение этого центра масс (его геоцентрическая скорость в 82 раза меньше лунной, и примерно равна 12,5 м/с) ответственно за приливы и отливы, являющиеся зримым следствием гравитационной связанности системы (хотя существенным фактором является и гравитация Солнца, всё же она оказывает вдвое меньший эффект)[1]. Обратное гравитационное воздействие, Земли на Луну, является одной из причин лунотрясений[2]. Оно могло бы быть гораздо сильнее, если бы Луна не находилась в приливном захвате, из-за которого вектор этого воздействия лишь немного колеблется благодаря либрации.
В ночном небе Земли Луна является крупнейшим светилом. Её вид меняется с периодом в 29,5 суток. При полнолунии свет Луны (точнее, отражённый ею свет Солнца) имеет звёздную величину −12,7m. Земля же на небе Луны видна лишь в её видимом полушарии, зато является крупнейшим и вторым по яркости после Солнца светилом (лунной ночью — самым ярким).
Точка L1 системы, удалённая от центра Земли примерно на 315 тыс. км[3], может стать идеальным местом строительства орбитальной станции, позволяющей добраться до Луны с минимальными затратами топлива и стать ключевым узлом грузопотока между Землёй и Луной[4]. Однако на 2022 год ни одного космического аппарата в этой точке пока нет.
В 2022 году журнал Physical Review Letters опубликовал статью, в которой систему предлагается использовать в качестве огромного естественного детектора гравитационных волн — с помощью высокоточной локации расстояния до Луны[5].