月相是地球上看到的月球被太阳照亮部分的形状变化，其本质是月球绕地球公转（周期约27.3天）、地球绕太阳公转（周期约365.25天）及三者相对位置变化的结果。一个完整的月相周期称为“朔望月”，平均约29.53天，依次经历新月（朔）→ 上蛾眉月→ 上弦月→ 上凸月→ 满月（望）→ 下凸月→ 下弦月→ 残月的循环。
二、中秋时节的月相核心特征——满月（望）
中秋节的日期依据农历而定，通常为农历八月十五（部分年份为八月十六或十七）。此时月球运行至地球与太阳的相反方向（地球处于日月之间），月球被太阳照亮的一面完全朝向地球，形成满月（望）。从月相周期看，满月是月球可见度更高、形状最圆的状态，也是中秋赏月的核心目标。
三、“十五的月亮十六圆”的科学成因
虽然民间有“十五的月亮十六圆”的说法，但满月并非固定在十六，而是取决于朔的时刻（农历初一，月球位于地球与太阳之间，不可见）和朔望间隔（朔到望的时间）。由于月球公转速度不均匀（受太阳引力影响），朔可能发生在初一凌晨或晚上，导致望的时间波动：
若朔发生在初一凌晨，望可能在十五；
若朔发生在初一晚上，望可能推迟至十六；
极少数情况下，朔望间隔过长（如15.61天），望甚至会出现在十七。
统计显示，20002099年中秋月，十六圆的概率更高（48次），十五圆次之（37次），十七圆较少（15次），十四圆则未出现过。
四、中秋月“超级月亮”现象
部分中秋年份会出现“超级月亮”（近地点满月），即月球运行至近地点（椭圆轨道上离地球最近的点，约36万公里）附近时恰好满月。此时月球视直径比远地点（约40.5万公里）大14%左右，亮度提升约30%，看起来更“大更亮”。例如2025年中秋，满月时刻为农历八月十六（10月7日），而月球过近地点时间为10月6日，两者接近，因此中秋月仍呈现“超级月亮”特征。
五、中秋月亮的视大小与亮度变化
中秋前后，月亮位于天赤道（地球赤道上空），且受秋季大气条件影响（北方干冷气流驱散暖湿云雾，能见度高），月亮看起来更圆、更亮。月球轨道的椭圆性导致其与地球的距离周期性变化，中秋时若恰逢近地点，这种“近大远小”的效应会进一步放大月亮的视觉尺寸，使其比平时更引人注目。