八月十五的月亮是在天空的正南。
农历每月十五到十七，月球运行到地球的外侧，即太阳、月球位于地球的两侧。由于白道面与黄道面有一夹角θ（θ平均值为5°09′）通常情况下，地球不能遮挡住日光，月球亮面全部对着地球。
人们能看到一轮明月，称为满月或望。满月在傍晚太阳落山时的东方地平线上升起，子夜时位于正南天空，清晨时从西方地平线落下，整夜都可以看到月亮。
月球背面的结构和正面差异较大。月海所占面积较少，而撞击坑则较多。地形凹凸不平，起伏悬殊最长和最短的月球半径都位于背面，有的地方比月球平均半径长4公里，有的地方则短5公里（如范德格拉夫洼地）。
背面未发现“质量瘤”。背面的月壳比正面厚，最厚处达150公里，而正面月壳厚度只有60公里左右。
人看月球最圆是在地、月、日位于同一直线上且地球位于日月之间时，一般在农历十五左右（由于月食是一种特殊的天文现象，指当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。所以在这一天还可能发生月食）
从气象学原理来看，这是因为中秋正处在秋分前后，白昼和夜晚的时间几乎一样长，月亮位于正东方向，恰好受位于正西方向的太阳直射，接收的阳光最多;
其次，中秋前后，月亮正好运行到夜空的天赤道，即地球赤道的上空，这时月亮离地球最近，反射到地面的光线也最多。所以，中秋的月亮看起来最明亮、最皎洁。
