Njegova putanja ima oblik spljoštene kružnice ili elipse. Kad se Mjesec nađe u točki najbližoj Zemlji, na samo 363.000 km, kažemo da je u „perigeju“.
Kad se pak nađe 405.500 km daleko, u najdaljoj točki, kažemo da je u „apogeju“. Da napravi krug oko Zemlje, Mjesecu treba manje od mjesec dana. To nam objašnjava i jednu od najzanimljivijih pojava vezanih uz Mjesec – njegovo prividno mijenjanje oblika. Ponekad je nevidljiv, dok drugi put opet izgleda kao srp ili kugla, pri čemu poprima i sve međuoblike.
Ti različiti oblici, ili mijene, nastaju zato što Mjesec obilazi oko Zemlje pa mu pritom Sunce obasjava različite dijelove površine. Ako se, primjerice, Mjesec nalazi na jugu dok Sunce zalazi na zapadu, vidjet ćemo osvijetljenu njegovu desnu polovicu; kažemo da je Mjesec u prvoj četvrti. Nađe li se Mjesec bliže Suncu (zapadnije na nebu) vidjet ćemo mu manji dio desne strane, pa će na nebu biti samo Mjesečev srp. Kad se, međutim, Mjesec nađe između Zemlje i Sunca, osvijetljena mu je strana okrenuta od nas pa ga ne vidimo uopće. 
To nazivamo mladi Mjesec ili mlađak. Nasuprot tome, kad se Zemlja nađe između Mjeseca i Sunca (tj. kad je Mjesec na istoku, a Sunce na zapadu), vidjet ćemo osvijetljenu čitavu stranu Mjeseca. Ta se faza zove puni Mjesec ili uštap.
Kada se u doba mlađaka i uštapa Sunce, Zemlja i Mjesec nađu točno poredani na pravcu (što se ne događa svaki put), nastupaju pomrčine. Kad se Zemlja nađe između Sunca i Mjeseca, njezina sjena padne na Mjesec pa nastaje pomrčina Mjeseca. Kad se Mjesec nađe između Zemlje i Sunca, on prepriječi put svjetlosti do Zemlje,pa vidimo pomrčinu Sunca.
Zbog toga što je Mjesec tako velik i toliko blizu Zemlji, među njima vlada jaka gravitacijska sila pa tako nastaju morske mijene, plima i oseka. Na Mjesecu ta privlačnost izaziva nadizanje i spuštanje kore kao i potrese, iako slabije i rjeđe nego na Zemlji.
Unutarnja građa Zemlje i Mjeseca je donekle slična. Oba tijela u središtu imaju gustu jezgru okruženu debelim slojevima stjenovite tvari , takozvanim plaštom, a iznad svega je tanka kora. Glavna je razlika u tome što je Mjesečeva jezgra sasvim kruta, dok se jezgra kod Zemlje dijeli na unutarnju krutu i vanjsku tekuću.
Postoji nekoliko teorija o postanku Mjeseca. Prva od njih, teorija cijepanja, kaže da su se Zemlja i Mjesec razdvojili još u ranoj fazi formiranja, otprilike prije 4,6 milijardi godina. Druga, ili teorija istodobnog nastanka veli da su Zemlja i Mjesec nastali istodobno, iz istog materijala skupljenog u tom dijelu Sunčeva sustava. Treća pak teorija, ili teorija zahvata, tvrdi da je Mjesec vjerojatno nastao odvojeno u drugom dijelu Sunčeva sustava te da ga je potom Zemlja privukla svojom gravitacijom. 
Najvjerojatnija je ipak teorija sudara. Ona veli da se netom nastala nova Zemlja sudarila s asteroidom promjera oko 6700 km. Pritom su se ta dva tijela stopila, ali uz izbačaj vrućeg, rastaljenog materijala, koji se potom skrutnuo u Mjesec.
Blizina Mjeseca dopušta nam da golim okom razabaremo neke od njegovih površinskih oblika. Opažamo da se tamne sjene na njemu uvijek nalaze na istome mjestu. Razlog je u tome što jedan Mjesečev okret oko vlastite osi traje koliko i obilazak oko Zemlje, pa nam je on zbog toga stalno okrenut istom stranom. Zbog toga Mjesec dijelimo na vidljivu i nevidljivu polutku.
Prvi čovjek koji je Mjesec pogledao kroz teleskop bio je talijanski astronom Galileo Galilei (1564-1642), a učinio je to 1609. godine. Zaprepastio se kad je na Mjesecu ugledao nizine, brda i kratere. Danas astronomi Mjesec promatraju snažnim teleskopima, a njegovu su površinu istražili i američki i ruski svemirski brodovi. Godine 1969. američki su se astronomi Neil Armstrong i Edwin Aldrin kao prvi ljudi prošetali njegovom površinom.
Na Mjesecu nisu pronađeni tragovi života, što nije ni čudno jer na njegovoj površini nema tekuće vode ni zraka, a temperatura se danju penje na 130 ⁰C, dok se noću spušta na -180 ⁰C.
