原因是：月亮的公转轨道与太阳光的照射引起的，当地球、月亮、太阳成几乎一线且月亮位于中间时，地球上几乎看不见月亮。当三者为一线且地球位于中间时，地球上可以看见满月（圆月）。相对于地球与太阳，当月亮位于地球的两侧时，就可以看见不同月牙状。
“人有悲欢离合,月有阴晴圆缺”，大家也许都很好奇月亮为什么有时候是弯弯的月牙有时候又是满月，而且很有规律。其实这个原理很简单，只不过你需要一点空间想象力。首先你需要了解的是月亮本身是不发光的，它的光是来自于太阳的照射作用后反射到了我们地球上。
造成这一现象的主要原因就是由于月亮绕地球公转而受太阳光反射而成的。当太阳，地球，月亮几乎成一条直线时，且地球位于两者之间时，太阳在月亮表面（正面）反射的光几乎全部可以被地球处于夜晚一面上的人类所看见（这里除去月食的发生）。
当月亮运行到地球两侧时，地球上的人类只能看见月亮正面的一半太阳反射光。此时白天和晚上都可以看见一半太阳反射光的月面。当月亮运行到地球与太阳之间时，由于反射光位于月亮背面，所以地球上的人类无法观测到月亮的正面（包括日食都一样）。
月亮的月相或相位是从地球上看到的月亮直接被阳光照射的部分形状。月相在朔望月（约29.53天）期间逐渐地和周期性地变化，这是因为月球（月亮）绕地球和地球绕太阳公转轨道位置变化的结果。月球的自转被地球的引力锁定（潮汐锁定）。
因此，大多数相同的月球面总是面向地球。这个正面部分被阳光照射到的面积大小，取决于月球在其轨道上的运行位置。因此，这一面的阳光照射部分可以从0％（新月）到100％（满月）变化。月球的明暗界线是照亮半球和黑暗半球之间的边界。
四个“中间”月相中的每一个都是大约7.4天，但由于月球轨道是椭圆形状的，因此这个会略有不同。除了月球附近的一些陨石坑外，如舒梅克环形山，月球的所有部分都会看到大约14.77天的被照亮部分，随后就是14.77天的未被照亮部分。
在西方文化中，月球的四个主要阶段分别是新月，上弦月，满月和下弦月。这些是月球的黄道经度和太阳的黄道经度分别相差0°，90°，180°和270°的结果。当从地球上的不同点观察时，这些阶段中的每一个都发生在略微不同的时间。
在主要阶段之间的间隔期间，月亮的表观形状是新月形或凸形。这些形状以及月亮显示它们的时期称为中间阶段，平均为朔望月的四分之一，即7.38天。然而，它们的持续时间略有不同，因为月球的轨道相当椭圆，因此卫星的轨道速度不是恒定的。
地球围绕太阳做椭圆轨迹公转，月亮围绕地球也会做椭圆轨迹公转，再加上来自太阳光的照射，我们就可以想象一下。如果月亮运行到地球与太阳之间时，这个时候从地球上看去的话，几乎看不见月亮了，这就是新月。不过由于月亮围绕地球公转的平面与地球。
围绕太阳公转的平面存在一个约5度的小角度，所以它们三者之间往往不会形成一条直线，形成直线的话，就会发生我们所知的日食现象了。因此月亮有时候会在太阳与地球连线的下方，有时候也会在其上方。所以更为准确的讲，新月也不是完全看不见的。
如果望远镜足够强大，在地球上看太阳附近也许就会看见新月的极细月牙形状。当然这是具有挑战性的，因为太靠近太阳了，这要考虑到太阳的强光与其安全性。当月亮运行到地球的背后，也就是地球位于太阳与月亮的中间时，如果不是在一条直线上。
那么就可以看见满月（圆月），如果是在直线上，那么便会发生月食现象。当月亮运行到相对于太阳而言位于地球的两侧时，便会发生上下弦月，也就是月亮表面的一般被太阳光照亮。