月球没有大气，表面物质由于导热率和热容量很低造成了月球昼夜温差相对来说比较大，白天在太阳直射的情况下月球温度可达127摄氏度，而夜晚月球表面温度可达零下183摄氏度。

月球本身并不发光，只反射太阳光。月球亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。平均亮度为太阳亮度的1/465000，亮度变化幅度从1/630000至1/375000。