В зависимости от положения Луны относительно Солнца и Земли наблюдается смена лунных фаз. Исторически принято считать за начало фазового лунного цикла новолуние, когда Луна, Солнце и Земля оказываются на одной прямой линии, т. е. астродолготы Солнца и этих двух планет уравниваются. В момент новолуния Луна трудно различима, ее диск почти невидим, поскольку к Земле обращена неосвещенная сторона Луны.

Период новолуния приходится на дневное время, поэтому момент наступления этой фазы трудно уловим и точно устанавливается по астрономическим таблицам (см. Приложение). Только ночью можно видеть узкий тонкий серп освещенного края поверхности лунного диска, имеющий вид перевернутой буквы «с». Луну в этот период называют «растущей», «молодой», «прибывающей».

Вскоре после новолуния, примерно через неделю, наступает следующая фаза — первая четверть. При этом лунный диск освещен почти наполовину, так как разность астродолгот Луны и Солнца составляет в этот момент 90°. В конце 2-й недели после новолуния наступает период полнолуния. Диск Луны полностью освещен, яркость его наибольшая, поскольку Луна на ходится почти прямо против Солнца.

Таким образом, новолуние и полнолуние являются двумя важными взаимопротивоположными фазами. Поэтому с древних времен этим двум фазам придавали особое значение, в современных исследованиях биологической роли Луны они также учитываются.

После полнолуния освещение лунного диска постепенно снижается, к концу недели он остается освещенным лишь наполовину, наступает последняя четверть. Лунный серп становится все более похожим на букву «с», про эту фазу говорят, что Луна «сходит», «убывает», «стареет» («ущербная» Луна). Через несколько дней после этого происходит рождение новой Луны— новолуние, и весь описанный выше цикл повторяется с периодичностью в 29,52 сут. (синодический месяц).

Этот лунный месяц привлекает особое внимание исследователей, так как отмечена связь многих медико-биологических явлений с изменениями фаз Луны.