由於月球環軸自轉與繞地球公轉的周期都是二十七點三天，所以它總是以同一個麵對著地球。對著地球的一麵稱為正麵，背著地球的一麵稱為背麵。地球上的人隻能看到月球的正麵——月貌的59%，背麵如何，人們看不到。
一九五九年十月，前蘇聯的“月球三號”探測器拍攝到了月背麵的第一批照片，從此人類開始了解月背麵的概貌。
隨著觀測的不斷深入，月背麵與月正麵的差異也就更充分地暴露在地球人的麵前了，其主要差異是：
（一）月球上共有三十來個“海洋”，以及一些“湖”、“沼”、“灣”等，卻有90%以上在正麵，約占正麵半球麵積的二分之一；而且背麵隻有兩個完整“海”，僅占月背麵半球麵積的10%還不到，其中90%以上是以同心圓結構分布著的山地，而且其凹凸不平為正麵所沒有。
（二）月球的最長半徑和最短半徑均在背麵。
（三）月瘤（又稱月質量瘤）都集中在正麵。
（四）月球上有些地方的重力分布小於正常值，而月瘤所在的正異常區和重力偏小的反異常區都在正麵。
造成月背麵與月正麵差異的原因，科學界有不同見解。一是因為地球運轉到太陽與月球之間時，月球上發生日全食，使月正麵發生溫差驟變而造成的。一是因為地球吸引月球發生像潮落一樣的現象，即所謂的“固體潮”而造成的。但這些解釋都難令人信服，真正原因還未找到，還是謎。