月相变化是由于月球本身不发光，且其相对于地球和太阳的位置不断变化，导致地球上所看到的月球被日光照亮部分呈现不同形象而形成的，具体如下：
位置变化导致照亮情况改变：月亮在星空中自西向东移动，随着它相对于地球和太阳的位置不断变化，被太阳照亮的一面与地球的相对位置也发生改变。有时被太阳照亮的一面完全对向地球，此时我们看到的就是满月，月球整个圆盘都被阳光照亮；有时被太阳照亮的一面完全背向地球，这时我们看到的就是新月，月球几乎不可见，因为面向地球的是其未被照亮的暗面；还有时被太阳照亮的部分只有一部分对向地球，根据照亮部分的大小不同，就出现了娥眉月、上弦月、盈凸、亏凸、下弦月、残月等不同的月相。
新月：此时月球位于地球和太阳之间，月球的暗面正对着地球，所以在地球上几乎看不到月亮。从天文角度来说，这是月相周期的起始点。
娥眉月：随着月球逐渐远离地球和太阳的连线，月球被太阳照亮的一小部分开始出现在地球的视野中，呈现出弯弯的月牙形状，这就是娥眉月。
上弦月：当月球与地球和太阳形成直角时，月球的一半被太阳照亮，且照亮的部分在右侧，此时我们看到的就是上弦月。上弦月通常在傍晚时分出现在天空。
盈凸：上弦月之后，月球继续绕地球公转，被太阳照亮的部分逐渐超过一半，向着满月发展，此时称为盈凸。盈凸时月亮看起来比上弦月更圆更亮。
满月：当月球运行到地球的外侧，即地球位于太阳和月球之间时，月球被太阳完全照亮，我们在地球上看到的就是一轮满月。满月通常在夜晚升起，整夜可见。
亏凸：满月之后，月球开始逐渐远离地球和太阳的相反方向，被太阳照亮的部分开始减少，但仍然超过一半，此时称为亏凸。亏凸时月亮的形状与盈凸相反，亮面在左侧逐渐减少。
下弦月：当月球再次与地球和太阳形成直角时，月球的一半被太阳照亮，但照亮的部分在左侧，这就是下弦月。下弦月通常在凌晨时分出现在天空。
残月：下弦月之后，月球被太阳照亮的部分越来越少，只剩下弯弯的一小部分，这就是残月。残月之后，月球又逐渐回到地球和太阳之间，进入下一个新月阶段。
月相变化的周期性：月相变化是周期性的，周期大约是一个月。这是因为月球绕地球公转一周的时间约为27.3天，但由于地球本身也在绕太阳公转，月球、地球和太阳的相对位置再次达到相同状态需要大约29.5天，这个周期被称为朔望月，也就是我们通常所说的一个月。在这个周期内，月相会按照新月——娥眉月——上弦月——盈凸——满月 ——亏凸——下弦月——残月——新月的顺序循环变化。
