Quỹ đạo của Mặt Trăng
Đường chuyển động của Trái Đất và Mặt Trăng quanh Mặt Trời

Khi nhìn từ thiên cực bắc (tức là từ hướng xấp xỉ của ngôi sao Polaris), Mặt Trăng được thấy quay quanh Trái Đất ngược chiều kim đồng hồ và Trái Đất quay quanh Mặt Trời ngược chiều kim đồng hồ, và Mặt Trăng và Trái Đất cũng tự quay quanh trục của chúng ngược chiều kim đồng hồ.
Quy tắc bàn tay phải có thể đựoc sử dụng để chỉ ra hướng của vận tốc góc. Nếu ngón cái của nắm tay phải chỉ tới thiên cực bắc, các ngón tay còn lại sẽ cong theo chiều Mặt Trăng quay quanh Trái Đất, Trái Đất quay quanh Mặt Trời, và Mặt Trăng và Trái Đất tự quay quanh trục của chúng.
Trong các hình biểu diễn hệ Mặt Trời, người ta thường vẽ quỹ đạo của Trái Đất theo hệ quy chiếu của Mặt Trời và quỹ đạo của Mặt Trăng theo hệ quy chiếu của Trái Đất. Điều này có thể gây cảm tưởng rằng Mặt Trăng quay quanh Trái Đất theo một cách mà nó đôi khi sẽ đi ngược lại khi nhìn từ góc nhìn của Mặt Trời. Tuy nhiên, do vận tốc quỹ đạo của Mặt Trăng quanh Trái Đất (1 km/s) là nhỏ so với vận tốc quỹ đạo của Trái Đất quanh Mặt Trời (30 km/s), điều này không bao giờ xảy ra. Không có chuyển động vòng xoắn vào phía sau nào trên quỹ đạo quanh Mặt Trời của Mặt Trăng.
Coi rằng hệ Trái Đất–Mặt Trăng là một hệ hành tinh đôi, tâm hấp dẫn của hệ nằm bên trong Trái Đất, khoảng 4.671 km (2.902 mi) hay 73,3% bán kính Trái Đất tính từ tâm của Trái Đất. Tâm hấp dẫn luôn nằm trên đường thẳng nối các tâm của Trái Đất và của Mặt Trăng khi Trái Đất hoàn thành một vòng quay hằng ngày của nó. Đường đi của hệ Trái Đất–Mặt Trăng trên quỹ đạo quanh Mặt Trời của nó được định nghĩa chính là chuyển động của tâm hấp dẫn tương hỗ này xung quanh Mặt Trời. Kết quả là, tâm của Trái Đất trở vào trong và ra ngoài đường quỹ đạo quanh Mặt Trời trong suốt một tháng giao hội khi Mặt Trăng di chuyển trên quỹ đạo của nó xung quanh tâm hấp dẫn chung.
Tác động hấp dẫn của Mặt Trời lên Mặt Trăng lớn hơn tác động hấp dẫn của Trái Đất lên Mặt Trăng gấp đôi; kết quả là, đường quỹ đạo của Mặt Trăng luôn là một đường lồi (khi nhìn vào toàn bộ hệ Mặt Trời–Trái Đất–Mặt Trăng, về phía Mặt Trời từ một khoảng cách xa bên ngoài quỹ đạo của Trái Đất–Mặt Trăng xung quanh Mặt Trời), và không có chỗ nào trở nên lõm hay xoắn (nhìn từ cùng một góc nhìn), tức là, vùng được bao quanh bởi quỹ đạo của Mặt Trăng quanh Mặt Trời là một tập lồi.
Tiến động cận điểm — Bán trục lớn của quỹ đạo hình elip của Mặt Trăng quay một vòng với chu kỳ 8,85 năm theo cùng chiều với chiều tự quay của chính Mặt Trăng. Bức ảnh này nhìn từ phía trên mô tả cực nam địa lý của Trái Đất và hình dạng elip của quỹ đạo Mặt Trăng (ở đây được phóng đại đáng kể để thể hiện rõ hơn sự tiến động, trên thực tế dạng quỹ đạo của Mặt Trăng rất gần với đường tròn) quay từ quỹ đạo màu trắng tới xám dần.
Độ nghiêng quỹ đạo—quỹ đạo của Mặt Trăng nghiêng một góc 5,14° so với hoàng đạo. Sơ đồ này thể hiện vị trí của hệ trong một kỳ Mặt Trăng tĩnh cực đại.
Thiên thực chỉ có thể xảy ra khi Mặt Trăng (đỏ) ở gần một điểm nút (vị trí A và C)
Biến động trong quỹ đạo của Mặt Trăng của Trái Đất
Các khoảng cách cận địa và viễn địa chịu những biến động mạnh.
Phân bố tần suất của các khoảng cách cận địa và viễn địa
Đường chuyển động biểu kiến của Mặt Trăng trên bầu trời nhìn từ Trái Đất trong mỗi đêm trông giống một hình elip rộng, mặc dù đường chuyển động phụ thuộc vào thời gian trong năm, vị trí các điểm nút và vĩ độ.
Sơ đồ các pha của Mặt Trăng (chu kỳ một tháng giao hội): Trái Đất nằm ở trung tâm và Mặt Trăng quay xung quanh trên quỹ đạo.
Biến thiên khoảng cách từ Mặt Trăng tới Trái Đất và các pha Mặt Trăng trong năm 2014.

Quy ước pha Mặt Trăng: 0 (1)—trăng non, 0.25—bán nguyệt đầu tháng, 0.5—trăng tròn, 0.75—bán nguyệt cuối tháng
Đường chuyển động biểu kiến của Mặt Trời và Mặt Trăng trên thiên cầu (các góc được phóng đại để thấy rõ hơn).
Trong suốt thời gian một tháng giao điểm, khi Mặt Trăng quay xung quanh Trái Đất, xích vĩ của nó dao động từ –m° tới +m°, trong đó m là một số trong khoảng (e – i) ≤ m ≤ (e + i).
Một cảnh trăng mọc buổi sáng sớm ở Hoang mạc Mojave, California (tháng 2 năm 2016)
Hoạt ảnh Mặt Trăng khi nó trải qua một chu kỳ pha. Sự đung đưa biểu kiến của Mặt Trăng được gọi là bình động.

Một phần của đường chuyển động của Trái Đất và Mặt Trăng xung quanh Mặt Trời