月球是地球唯壹的衛星。因為月球繞地軸自轉的周期和繞地球公轉的周期是壹樣的，都是27.3天，幾十億年來壹直以同樣的方式面對地球，人們只能看到月球59%的樣子。它的背形如何成為人類文明史上壹個永恒的謎。直到1959年6月10年6月，前蘇聯的“月球3號”探測器拍攝了第壹批月球背面的照片，才使人類看到了月球背面的全貌。然而，隨著觀測的深入，如今月球背面的奧秘比過去越來越復雜。這主要是月球背面和月球正面的明顯區別，令人費解。
月球背面和正面最大的區別是它的大陸性。月球上30個左右的“海洋”、“湖泊”、“沼澤”、“海灣”，90%以上都在正面，約占正半球面積的壹半。月球背面只有兩個完整的“海”，占後半球面積不到10%，月球背面90%以上都是山脈。山脈的分布呈現出幾個巨大的同心圓，地形嚴重凹凸不平，這是前面所沒有的。
另壹個奇怪的是，月球最長半徑和最短半徑都在月球背面。壹般天文學書上說月亮直徑3476公裏或者半徑1738公裏，意思是平均值。其實月球最大半徑比平均半徑長4公裏，最小半徑比平均半徑短5公裏，而且都在月球背面。
月亮正反面不同的另壹個表現是月亮腫瘤集中在正面。月球腫瘤又稱月球腫塊，是月球表面重力相對較高的地方。科學家估計，在這些地方，月球表面以下集中了更多的高密度物質。此外，月球上還有壹些地方的重力分布小於正常值。奇怪的是，月球腫瘤所在的正異常區和重力小的反異常區都在正面，發現了很多地方，月球背面壹個都沒有。
為什麽月球的正面和背面會有這些顯著的差異？科學界眾說紛紜。有人認為，當地球運行到太陽和月球之間時，月球上會發生日全食(但在地球上是月全食)，月球正面會形成巨大的溫差，壹次又壹次的溫度突變會造成前後的差異。有人認為是地球吸引了月球，導致月球出現了類似潮汐漲落的現象，即“固體潮”造成了前後的差異。但是這些解釋都不是很有說服力。大多數人認為，月球背面的奧秘應該從月球本身的結構和運動來解釋，但今天還沒有很好的解釋。