הירח לא מאיר בעצמו. השמש מאירה תמיד חצי אחד שלו, והחצי השני חשוך. הירח מקיף את כדור הארץ, ולכן משתנה הזווית שממנה אנחנו מסתכלים על הצד המואר. כשהצד המואר פונה כולו אלינו — רואים ירח מלא, וכשהוא פונה כולו הצידה מאיתנו — כמעט לא רואים את הירח, וזה ירח חדש.
מירח חדש הירח הולך ״ומתמלא״: קודם חרמש דק, אחר כך חצי ירח, ואז ירח מלא. אחר כך הוא הולך וקטן בחזרה. סבב שלם של המופעים נמשך כעשרים ותשעה וחצי ימים — ולכן בלוח העברי, שבנוי לפי הירח, יש חודשים של 29 ושל 30 ימים, וראש חודש חל סביב המולד.
טעות נפוצה היא לחשוב שהחלק החשוך הוא הצל של כדור הארץ. זה לא נכון: הצל של כדור הארץ נופל על הירח רק בזמן ליקוי ירח, שקורה לפעמים בירח מלא. החלק החשוך במופעים הרגילים הוא פשוט הצד של הירח שהשמש לא מאירה ושפונה אלינו.