Луна вращается вокруг Земли в прямом направлении и совершает один оборот относительно точки весеннего равноденствия и звезд примерно за 27,32 дня ( тропический месяц и сидерический месяц ) и один оборот относительно Солнца примерно за 29,53 дня ( синодический месяц ). Земля и Луна вращаются вокруг своего барицентра (общего центра масс ), который находится примерно в 4670 км (2900 миль) от центра Земли (около 73% ее радиуса), образуя спутниковую систему, называемую системой Земля-Луна . . В среднем расстояние до Луны составляет около 385 000 км (239 000 миль) от центра Земли, что соответствует примерно 60 земным радиусам или 1,282 световых секунды.
При средней орбитальной скорости 1,022 км/с (0,635 миль/с) [9] Луна проходит расстояние, приблизительно равное ее диаметру, или около половины градуса на небесной сфере , каждый час. Луна отличается от большинства спутников других планет тем, что ее орбита близка к плоскости эклиптики , а не к экваториальной плоскости ее основной (в данном случае Земли) плоскости . Плоскость орбиты Луны наклонена примерно на 5,1° по отношению к плоскости эклиптики, тогда как плоскость экватора Луны наклонена всего на 1,5°.
Свойства орбиты, описанные в этом разделе, являются приближенными. Орбита Луны вокруг Земли имеет множество вариаций ( возмущений ) из-за гравитационного притяжения Солнца и планет, изучение которых ( лунная теория ) имеет давнюю историю. [10]
Орбита Луны представляет собой почти круговой эллипс вокруг Земли (большая и малая полуоси составляют 384 400 км и 383 800 км соответственно: разница всего 0,16%). Уравнение эллипса дает эксцентриситет 0,0549 и расстояния перигея и апогея 362 600 км и 405 400 км соответственно (разница 12%).
Поскольку более близкие объекты кажутся больше, видимый размер Луны меняется по мере того, как она движется к наблюдателю на Земле и от него. Событие, называемое « суперлуние », происходит, когда полная Луна находится ближе всего к Земле (перигей). Максимально возможный видимый диаметр Луны на те же 12% больше (как расстояние между перигеем и апогеем), чем наименьший; видимая площадь на 25% больше, как и количество света, которое он отражает к Земле.
Изменение орбитального расстояния Луны соответствует изменениям ее тангенциальной и угловой скоростей, как указано во втором законе Кеплера . Среднее угловое движение относительно воображаемого наблюдателя в барицентре Земля-Луна равно13.176 ° в сутки на восток ( эпоха J2000.0 ).