A Holdat a Földről figyelve könnyen belátható, hogy a fény és a sötét megjelenés körforgásán megy keresztül. Ennek a ciklusnak a különböző szakaszait fázisként ismerik, és vannak technikai nevek rájuk. A holdfázisok magyarázatához meg kell vizsgálni a Hold pályáját a Földhöz és a Naphoz viszonyítva.
A Hold pályája
A legtöbb ember úgy véli, hogy a holdnak egy hónapra van szüksége a Föld körüli keringéshez. Ez többnyire (de nem pontosan) helyes. A hold pályáját tudományosan két különböző periodicitás magyarázza. A szinódikus periódus, más néven lunáció, az az idő, amely között pontosan ugyanaz a holdfázis figyelhető meg valaki a Földön. Ez az időszak pontosan 29,5305882 napig tart. A sziderális periódus, amelyet orbitális periódusnak is neveznek, az a tényleges idő, amelyre a Holdnak a Föld körüli pályája szükséges. Ez az időszak pontosan 27,3217 napig tart.
Az időszak hosszának különbségét a Föld mozgása okozza. Valaki, aki a Földről figyeli a holdfázisokat, egy emeletről figyel, amely szintén mozgásban van. A hold forradalma során a Föld saját éves forradalmának körülbelül 1/12-ét mozgatta a Nap körül.
Holdfázisok
A holdfázisok leírják, hogy a hold mennyi és milyen részét figyelik meg fényként és árnyékként. Amint a hold halad a pályáján, a fázisok változása könnyen megfigyelhető.
Teliholdi szakaszban az egész holdat fénynek tekintik. Újhold idején az egész holdat árnyéknak tekintik. Az első negyedévben és a harmadik negyedévben a hold fázisában a hold egyik felét fénynek, másik felét árnyéknak tekintik. A köztes idõket félholdnak és gibusznak nevezik, mivel a hold megvilágított vagy árnyékos területe félhold alakot ölt.
A holdfázisok oka
Csakúgy, mint a Föld, a Hold felét is megvilágítja a nap, fele pedig bármikor árnyékban van. Amint a hold körbejárja a Földet, a Holdat különböző szögekből látjuk, és így a fény és az árnyék különböző százalékos arányát láthatjuk.
Ha a hold tele van, akkor a Hold a Nappal ellentétes oldalán található. Ennek eredményeként láthatjuk a hold megvilágított oldalának egészét. Újholdkor pontosan az ellenkező irány áll fenn, a Hold a Föld és a Nap között van. Ekkor csak a hold árnyékos oldalát figyelhetjük meg. Az első és a harmadik negyedévben a hold 90 fokos szöget zár be a Földtől és a Naptól. A megvilágított oldal felét és az árnyékolt oldal felét láthatjuk. A félhold és a gibós periódusok figyelhetők meg, amikor a hold pályáján e pontok között átmenet.
Gyantázás vs. Csökken; Félhold vs. Domború
A "köztes" holdfázisok leírására négy kifejezést használnak: gyantázás, fogyás, félhold és gibusz.
A gyantázás akkor jelenik meg, amikor a hold megvilágított területe növekszik, míg a fogyás az, amikor a megvilágított terület csökken. Félhold az, amikor a hold kevesebb, mint fele megvilágítottnak tűnik, és a gibbous azt írja le, amikor a hold több mint fele megvilágítottnak tűnik.
Holdfogyatkozás
A napfogyatkozás a telihold fázisában következik be, amikor a Föld árnyékot vet a Holdra, átmenetileg teljesen vagy részben elsötétülve. A részleges napfogyatkozások évente többször, míg a teljes napfogyatkozás nagyon ritkán fordul elő. A napfogyatkozások viszonylag rövid események, és néhány óra alatt megfigyelheted, ahogy a hold teljességtől sötétig, majd ismét teliholdig telik.