Oni koji sa Zemlje promatraju Mjesec mogu primijetiti da se satelit, prolazeći kroz njegovu orbitu, uvijek okreće prema svom planetu s iste strane. Postavlja se logično pitanje: okreće li se mjesec ili se nepomično kreće oko svoje osi? Unatoč činjenici da naše oči kažu "ne", znanstvenici kažu suprotno - mjesec se okreće.
Razdoblje revolucije Mjeseca oko Zemlje je 27.322 dana. Satelitu je potrebno otprilike 27 dana da napravi jedan okret oko svoje osi. Zato se za promatrače sa Zemlje stvara iluzija da Mjesec ostaje apsolutno nepomičan. Znanstvenici ovu situaciju nazivaju sinkronom rotacijom.
Međutim, vrijedi obratiti pažnju na činjenicu da se Mjesečeva orbita ne podudara u potpunosti s njegovom osi rotacije. Mjesec putuje oko zemlje u eliptičnoj orbiti, blago izduženom krugu. Kad se Mjesec približi Zemlji što je moguće dalje, ona se okreće sporije, što nam omogućava da vidimo obično skrivenih 8 stupnjeva na istočnoj strani satelita. Kad je Mjesec na maksimalnoj udaljenosti, rotacija je brža, pa se na zapadnoj strani može vidjeti dodatnih 8 stupnjeva.
Treba napomenuti da se daleka strana Mjeseca vizualno jako razlikuje od onoga kako smo navikli vidjeti sa Zemlje. Ako su mjesečevu blizu mjeseca uglavnom lunarna mora - velike tamne ravnice stvorene strujama očvrsnute lave - i niska mjesečeva brda, tada je Mjesečeva leđa doslovno isprekidana kraterom.
U međuvremenu, znanstvenici kažu da razdoblje rotacije Mjeseca nije uvijek bilo jednako orbitalnom razdoblju. Na isti način na koji gravitacija Mjeseca utječe na okeanske plime na Zemlji, gravitacija Zemlje utječe i na Mjesec. No budući da na prirodnom satelitu planeta nema oceana, Zemlja djeluje izravno na površinu Mjeseca, stvarajući na njemu plimne izbočine duž linije koja upućuje na Zemlju. Trenje plime i oseke postupno usporava vrtanje mjeseca.
Sam satelit ima isti učinak na Zemlji, tako da se svakih 100 godina duljina dana povećava za nekoliko milisekundi. Dakle, tijekom dinosaura, Zemlja je u 23 sata napravila jednu revoluciju oko svoje osi. Danas je 1820. godine Zemlju preuzelo 24 sata (ili 86.400 standardnih sekundi) po obrtaju oko svoje osi. Od tada se sunčani dan planete povećao za oko 2,5 milisekunde.