Die Mondphasen werden durch den Winkel bestimmt, in dem sich das Sonnenlicht dem Mond relativ zur Position der Erde nähert. Wenn die Sonne relativ zum Mond hinter der Erde steht, fällt volles Sonnenlicht auf der der Erde zugewandten Halbkugel des Mondes. Wenn die Sonne relativ zur Erde hinter dem Mond steht, fällt das Sonnenlicht auf die gegenüberliegende Mondhalbkugel.
Wenn Sonnenlicht auf das Mondhochland fällt, das sich auf der Seite des Mondes befindet, die niemals der Erde zugewandt ist, sehen erdgebundene Beobachter nur die Hälfte des Mondes, die im Schatten liegt. Dies ist die Phase, die als Neumond bezeichnet wird. Zwei Wochen später, wenn der Mond in die entgegengesetzte Richtung seiner Umlaufbahn geschwenkt ist, fällt volles Sonnenlicht auf die immer der Erde zugewandte Hemisphäre. Dies beleuchtet die gesamte Hemisphäre und wird auf der Erde als Vollmond gesehen.
Während der Mondumlaufbahn, wenn sich das Sonnenlicht im rechten Winkel dem Erde-Mond-System nähert, wird nur die Hälfte der Mondvorderseite beleuchtet. Je nachdem, ob die rechte oder linke Mondhälfte sichtbar ist, ergibt sich entweder ein Erst- oder ein Dreiviertelmond. Der Übergang von Vollmond zu Neumond ist kontinuierlich, wobei der Schatten des Mondes allmählich von rechts nach links über die sichtbare Oberfläche verläuft.
