A Lua pode-se apresentar em diferentes fases dependendo da posição relativa do Sol, da Terra e da Lua. É um processo cíclico determinado pelos diversos estados de iluminação.Se olharmos para a Lua durante vários dias seguidos, vemos facilmente que a sua forma vai variando ao longo do tempo.
O período deste ciclo da Lua é de um mês sinódico. Para explicar o fenómeno das fases da Lua, imaginemos que a Terra é o centro de uma circunferência que representa a órbita luar. Imaginando o Sol à direita, o hemisfério da Lua de frente para o Sol estará iluminado e o outro hemisfério estará escuro.
O início da lunação dá-se com a chamada Lua Nova, momento em que a Lua está em conjugação com o Sol. Nesse momento inicia-se uma revolução sinódica. A Lua apresenta à Terra o hemisfério não iluminado pelo Sol e está escura, por isso não vemos a Lua.
A idade da Lua de um momento de lunação compreende o período entre a Lua Nova (Idade = 0) e esse momento. As saídas e entradas da Lua no Sol quase coincidem com os passos destes astros pelo meridiano. Tendo a Lua um movimento próprio diário próximo de 13º em sentido direto, enquanto que o Sol se desloca 1º por dia, a Lua desloca-se em relação ao Sol uns 13º por dia. 2 ou 3 dias depois da Lua Nova a lua apresenta-se depois do crepúsculo do Sol. De seguida apresentamos um gráfico em que se representam as diversas Fases da Lua.
Explicação das Fases da Lua
Com o passar do tempo o fuso luminoso alarga-se e uma semana após a Lua Nova, a Lua está a 90º do Sol (A Lua está em quadratura) e está em fase de Quarto Crescente, vendo-se um semi-círculo iluminado. A sua idade é de 7 dias, 9 horas, 11 minutos e 0,72 segundos. Nesta posição a Lua passa pelo meridiano do lugar aproximadamente 6 horas depois do Sol.
Nos dias seguintes a parte reta da Lua curva-se aumentando a parte iluminada, até que 2 semanas depois da Lua Nova chega a Lua Cheia, vendo-se toda a Lua iluminada. A idade da Lua é de 14 dias, 18 horas, 22 minutos e 1,45 segundos. A Lua passa pelo meridiano do lugar à meia noite e está em oposição (A Terra está situada entre o Sol e a Lua). As longitudes do Sol e da Lua diferem em 180º. Um observador, situado na parte obscura da Terra verá toda a lua iluminada e é de noite para ele. Na Lua Cheia, quando o Sol sai, a Lua aparece.
Depois da Lua Cheia a parte iluminada vai diminuindo gradualmente e passa por movimentos simétricos, embora opostos aos que ocorreram antes da Lua Cheia. Diz-se que a Lua decresce.
Após uma semana de Lua Cheia, a Lua encontra-se em Quarto Minguante e volta a ter uma aparência de um semi-círculo, agora com a parte iluminada do lado esquerdo. A idade da Lua é de 22 dias, 3 horas, 33 minutos e 2,2 segundos. É o momento em que a Lua está a 270º do Sol (A Lua está de novo em quadratura).
Na idade de 29 dias, 12 horas, 44 minutos e 2,9 segundos, decorrido um mês sinódico chegamos de novo à Lua Nova, iniciando-se uma nova lunação.