הודות לקרבתו הרבה של הירח לכדור הארץ ניתן לצפות בו בקלות ללא טלסקופ או משקפת, ואף להבחין במכתשים הרבים הפזורים עליו. בירח קל מאוד להבחין במהלך הלילה, ולעיתים קרובות ניתן להבחין בו גם במהלך היום. בשל קרבתו, הירח הוא גם גרם השמיים היחיד שבני אדם נשלחו אליו ושדרכה עליו רגל אנוש. ב-1959 שיגרה ברית המועצות שלוש חלליות לחקר הירח: לונה 1, לונה 2 ולונה 3. תוכנית אפולו האמריקנית הייתה התוכנית היחידה שבמסגרתה נשלחו חלליות מאוישות לירח. הנחיתה המאוישת הראשונה על הירח התבצעה במשימה אפולו 11 ביולי 1969, ועד 1972 בוצעו במסגרת התוכנית שש נחיתות מאוישות עליו, בהן היו 12 אסטרונאוטים בסך הכל. תוכנית ארטמיס היא תוכנית חלל מאוישת של ארצות הברית שמטרתה העיקרית היא הנחתת בני אדם על הירח ב־2025.
הירח מופיע באגדות ובסיפורים שונים במגוון רב של תרבויות, ולוחות שנה שונים מבוססים על מחזור הירח, כגון לוח השנה העברי המבוסס על שילוב של מחזור הירח ומחזור השמש, ולוח השנה המוסלמי המבוסס אך ורק על מחזור הירח.
מסלול הירח והשפעתו.
הירח הוא גרם השמיים הקרוב ביותר לכדור הארץ, והמרחק הממוצע בין מרכזו למרכז הארץ הוא כ-384,403 קילומטר, שהם פי 30 מקוטרו של כדור הארץ, בקירוב, ומשתנה בין כ-363 אלף קילומטר (בפריגיאה – הנקודה הקרובה ביותר במסלול הירח לכדור הארץ), לבין כ-405 אלף קילומטר (באפוגיאה – הנקודה הרחוקה ביותר מהארץ במסלול הירח). המשיכה הכבידתית על-פני הירח היא כשישית מזו שעל פני כדור הארץ.
הירח משלים הקפה שלמה סביב כדור הארץ כל כ-27.3 יום (חודש סידרי). כדור הארץ מתקדם במסלולו סביב השמש במהלך החודש הסידרי, ולכן הירח אינו חוזר לאותו מופע לאחר ההקפה. משך הזמן בין מופעי ירח זהים, לדוגמה בין מולד ירח אחד למשנהו, הוא כ-29.5 יום (חודש סינודי). ההבדל בין החודשים נובע ממערכות הייחוס השונות - החודש הסידרי הוא זמן ההקפה במערכת בה כוכבי השבת נמצאים במנוחה, והחודש הסינודי הוא זמן ההקפה במערכת בה כדור הארץ נמצא במנוחה. מקובל להניח כי זמן ההקפה מתארך בהדרגה במשך הזמן (בשנייה אחת כל כ-500 שנה) בגלל התרחקות הדרגתית של הירח מכדור הארץ.
אם יחס ההקטנה של מערכת כדור הארץ-ירח היה עומד על 1:42,000,000, כי אז קוטר כדור הארץ היה כ-30 ס"מ (גודל של דגם תקני), וגודל הירח היה כגודלו של כדור בסיס (כ-7 ס"מ קוטר), והמרחק בניהם היה כ-9 מטרים. ממרחק כזה לאיש העומד היכן שדגם כדור הארץ, הירח היה נראה כגודל מחק בקצה עיפרון.
גאות ושפל והתרחקות הירח.
תופעת הגאות והשפל בכדור הארץ נגרמת כתוצאה מכוח הגאות, שהוא תוצאה של ההפרשים של כוח הכבידה של הירח במקומות שונים על פני כדור הארץ.
הגאות והשפל גורמים להגדלה הדרגתית של המרחק בין הירח לכדור הארץ. הם גורמים לאיבוד אנרגיה שמאטה את מהירות סיבוב כדור הארץ סביב עצמו. מכיוון שהתנע הזוויתי הכולל במערכת כדור הארץ - ירח נשמר, המרחק בין הירח לארץ צריך לגדול. כדי למדוד את קצב ההתרחקות של הירח מכדור הארץ, הציבו האסטרונאוטים של אפולו 11 על פני הירח בשנת 1969 מערכת מחזירי אור המיועדים להחזרת אור לייזר. במדידות שנערכו מאז נמצא שהירח מתרחק מכדור הארץ בקצב ממוצע של 3.8 ס"מ בשנה.
ירח על.
תופעת ירח הפריגיאה, או בכינויה "סופר ירח", היא תופעה בה גודלו הזוויתי של הירח המלא גדול מהממוצע בגלל הגעתו של הירח לפריגיאה, בסמיכות לזמן היותו במילוא. במצב זה גודלו הזוויתי של הירח המלא עשוי להיות גדול ב-14% יותר מגודלו באפוגיאה ובהירותו גבוהה בכ-20%. בגלל חוסר בעצם ייחוס בסביבת הירח לא ניתן להבחין בשינוי גודל הירח בעין בלתי מצוידת, אלא רק באמצעות תצלומים או מכשירי מדידה. עם זאת ניתן להרגיש בשינוי בהירותו. המרחק לירח הפריגיאה משתנה משנה לשנה. לאחר ירח הפריגיאה של 2008 הלך וגדל מרחקה עד שנת 2013, אז המרחק יקטן לקראת ירח הפריגיאה של 2016.
השפעות ביולוגיות.
העובדה כי לכדור הארץ יש ירח אחד וגדול, תורמת ליציבות תנאי האקלים. קיומו של ירח יחיד, בניגוד למרבית כוכבי הלכת האחרים שלהם מספר ירחים, מונע התנהגות כאוטית שאופיינית לבעיה תלת או רב-גופית בפיזיקה. גודלו של הירח תורם ליציבות יחסית של נטיית ציר הסיבוב של כדור הארץ ביחס למישור המלקה, ובכך מקבע את עונות השנה ומונע שינויים גדולים בנטיית ציר הארץ, שיביאו למזג אוויר קיצוני והרסני. אקלים יציב מקל על הישרדות אורגניזמים חיים.
ישנם סרטנים היכולים לחוש את כבידת הירח ולהשתמש בה כסימן מקדים לגאות.
החזרת אור השמש בידי הירח משנה את תנאי התאורה בלילה והדבר מצריך בעלי חיים פעילי לילה להסתגל למגוון תנאי תאורה. בהשוואה לזמן הופעתו של ירח מלא, במולד הירח האור קלוש ביותר. בנוסף, מספר השעות בהן מאיר הירח אינו קבוע, עקב שעות הזריחה והשקיעה המשתנות לאורך החודש הירחי.
פני הירח.
צדדי הירח.
בשל השפעת כוח הכבידה של כדור הארץ, נע הירח כך שהוא מפנה תמיד את אותו צד, שמכונה "הצד הקרוב", כלפי כדור הארץ. הצד הנגדי ל"צד הקרוב", שמכונה "הצד הרחוק" או "הצד הנסתר", נסתר מעיינינו באופן קבוע. הצד הרחוק של הירח צולם לראשונה על ידי הגשושית הסובייטית לונה 3 ב-1959, והוא מתאפיין במיעוט "ימות" בהשוואה לצד הקרוב.
העובדה שהירח מפנה צד אחד קבוע אל כדור הארץ מוסברת על ידי נעילת גאות - סיבוב הירח סביב צירו בתקופות קדומות הואט כתוצאה מהשפעות חיכוך הנגרם מכוחות גאות מצד כדור הארץ, ומאז מהירות הסיבוב הצירי שלו משתווה למהירות הקפתו את כדור הארץ. שינויים קטנים הנגרמים מהאקסצנטריות של מסלול הירח, הנקראים ליברציות, מאפשרים צפייה בכ-59% מפני הירח מכדור הארץ לאורך זמן, אף שבכל רגע נתון ניתן לצפות רק בכ-50% מפניו.
בכל רגע נתון (חוץ מזמן ליקוי ירח) לירח יש צד מואר שאור השמש מגיע אליו וצד חשוך. בשל תנועת הירח סביב כדור הארץ, שטחים אלה משתנים בכל רגע, וחוזרים לנקודת ההתחלה בכל מחזור של סיבוב הירח סביב כדור הארץ (שאורך כ-29 ימים וחצי). כיוון שמכדור הארץ רואים כל הזמן את אותו "צד גלוי" של הירח, וצד זה מואר על ידי השמש באחוזים שונים בכל יום, אנו רואים בכל יום מופע אחר של הירח. אין לבלבל בין "הצד החשוך" של הירח, שהוא הצד שאינו מואר על ידי השמש ברגע נתון, לבין "הצד הרחוק" של הירח, שבו לא ניתן לצפות מכדור הארץ כלל. להמחשה, בראש חודש עברי בעת "מולד ירח", ניתן לראות כי הצד הקרוב של הירח הוא ברובו חשוך למעט הסהר המואר שבו, המצביע מערבה. באותה עת ממש, צדו הרחוק של הירח מואר כמעט בכל שטחו.
ימות.
המישורים הכהים שבהם ניתן להבחין על פני הירח אף בעין בלתי מזוינת נקראים ימות (בלטינית: "Maria" ברבים ו-"Mare" ביחיד), וזאת מפני שהתוכנים הקדמונים האמינו שמישורים אלו מכוסים מים. כמעט כל הימות הן למעשה מישורים גדולים של לבה בזלתית שנוצרה בהתפרצויות געשיות עתיקות יומין. הלבה שהתפרצה זרמה לאגני פגיעה, שהם אזורים נמוכים שנוצרו בעקבות התנגשויות של מטאורים ושביטים. (יוצא דופן הוא אוקיינוס הסערות, Oceanus Procellarum, שאינו מוכל באגן פגיעה מוגדר). כמעט כל הימות נמצאות בצדו הקרוב של הירח ומכסות 31% משטחו, כאשר הימות הפזורות בצדו הרחוק של הירח מכסות 2% בלבד משטחו. ההסבר הסביר ביותר לשוני זה קשור בריכוז גבוה של גופים מייצרי חום בצד הקרוב של הירח, כפי שהודגם במפות גאוכימיות שהושגו מספקטרומטר של קרני גמא של משימת לונר פרוספקטור.
רמות.
אזורים בהירים על פני הירח נקראים "Terrae" (המילה הלטינית ליבשת), או רמות, מאחר שהם גבוהים יותר ממרבית הימות. כמה רכסי הרים בולטים בצדו הקרוב של הירח שוכנים בסמוך לאגני פגיעה ענקיים. בניגוד לכדור הארץ, לא ידועים הרים גדולים בירח שנוצרו כתולדה של אירועים טקטונים.
מצילומים של הגשושית קלמנטיין (Clementine), נראה כי ארבעה אזורים הררים על שפתו של מכתש פירי (Peary), שרוחבו 73 קילומטר בקוטבו הצפוני של הירח, נשארו מוארים במשך יממה ירחית שלמה. פסגות אלו זוכות להארה תמידית בשל הנטייה הקטנה של ציר סיבוב הירח ביחס למישור המילקה. בקוטבו הדרומי של הירח לא נמצאו אזורים דומים שזוכים להארה תמידית, על אף ששפתו של מכתש שקלטון (Shackleton) מוארת במשך כ-80% מהיממה הירחית. תוצאה נוספת של השיפוע הקטן של צירו של הירח, היא שתחתיתם של מכתשים רבים בקוטב הירחי מוצלים באופן קבוע.
מכתשים.
על פני השטח של הירח ניתן להבחין בבירור במכתשי פגיעה. מכתשים אלו נוצרו כאשר אסטרואידים ושביטים התנגשו בפני השטח של הירח. בסך הכול קיימים על פני הירח למעלה מחצי מיליון מכתשים בקוטר של יותר מקילומטר. מאחר שמכתשי פגיעה נצברים בקצב כמעט קבוע, מספר המכתשים לכל יחידת שטח יכול לשמש כדי לאמוד את גיל פני השטח. היעדר אטמוספירה ופגעי מזג אוויר, והתהליכים הגאולוגיים מבטיחים שרבים ממכתשים אלו השתמרו טוב יחסית בהשוואה לאלו שבכדור הארץ.
המכתש הגדול ביותר בירח, שהוא גם המכתש הגדול ביותר הידוע במערכת השמש, הוא אגן איטקן של קוטב הדרום (South Pole-Aitken Basin). אגן זה נמצא בצדו הרחוק של הירח, בין הקוטב הדרומי לקו המשווה, קוטרו כ-2,240 קילומטר ועומקו כ-13 קילומטר. אגני פגיעה בולטים בצדו הקרוב של הירח הם: ים הגשמים (Imbrium), ים השלווה (Tranquillitatis), ים המשברים (Crisium) וים הנקטר (Nectaris).
רגולית.