În conformitate cu NASA, fazele lunii sunt cauzate de lumina soarelui și de umbra creată de poziția sa relativă față de soare. La două puncte în timpul ciclului lunar de 29,5 zile, luna cu care se confruntă Pamantul este jumătate în lumina soarelui, pe jumătate în umbră. Aceasta creează o jumătate de lună, o fază care durează cu câteva zile înainte ca aceasta să se umple sau să se micșoreze la o semilună în scădere.
În orice moment dat, jumătate din suprafața lunii este aprinsă de lumina soarelui. Când partea luminată se îndreaptă spre Pământ în întregime, luna apare plină. Atunci când partea iluminată se îndreaptă spre Pământ, luna se află în faza sa nouă. Pe măsură ce luna se deplasează prin spațiul din jurul Pământului și se schimbă poziția sa față de lumina soarelui, luna pare să-și schimbe faza, începând cu o semilună luminată după o lună nouă, umflată până la umbră și apoi încet, lună și ceară înainte de întunericul lunii noi.
În unele cazuri, umbra proprie a Pământului poate provoca schimbarea feței Lunii. Când luna și Pământul sunt aliniate la soare, se poate crea o eclipsă lunară. În timpul acestor evenimente, umbra Pământului poate observa parțial partea luminată a lunii, creând o jumătate temporară temporară.