月亮的陰晴圓缺現象是由月球繞地球公轉和自轉的複雜動態所導致的。月球的公轉週期大約是29.5天，而自轉週期則大約是27.3天。由於月球繞地球的軌道是橢圓形，不是完全圓形，月球離地球的距離也會有所變化。
當月球繞地球公轉時，太陽的光線照射在月球的表面上。月球位於地球和太陽之間時，太陽的光線照射到月球的背面，地球上看到的是月球的背面，這時稱之爲新月。隨着月球繼續繞地球公轉，太陽的光線開始照射到月球的一側，地球上的觀察者會看到月亮逐漸亮起，形成上弦月。當月球繼續公轉，太陽的光線照射到月球的大部分正面，我們看到的是一箇完全亮起的圓月，即滿月。之後，月球繼續公轉，太陽的光線開始照射到月球的另一側，地球上看到的月亮逐漸變暗，形成下弦月。最終，月球回到地球和太陽之間的位置，太陽的光線再次照射到月球的背面，我們再次看到新月，完成一箇月相週期。
同時，由於月球也在自轉，自轉速度略快於公轉速度，這意味着月球的不同部分在不同時間面對地球和太陽。因此，地球上觀察者看到的月亮表面被太陽光線照亮的程度會有所變化，這就是爲什麼我們會看到月球呈現出陰晴圓缺的形狀。