La Lune tourne sur son axe, de même que le jour et la nuit, tout comme la Terre. Cependant, la période de rotation de la Lune et son orbite autour de la Terre prennent le même temps, de sorte que le côté proche de la Lune fait toujours face à la Terre. La face cachée, ou face "sombre", n'est jamais visible depuis la surface de la Terre.
La Lune met environ 29 jours pour effectuer une orbite complète autour de la Terre, ce qui correspond également au temps nécessaire pour effectuer une rotation complète autour de son axe. Les scientifiques pensent que l'attraction gravitationnelle de la Terre a progressivement ralenti la rotation de la Lune jusqu'à sa vitesse actuelle, un phénomène connu sous le nom de blocage des marées. En raison d'une légère oscillation de la Terre et de la Lune l'une par rapport à l'autre, environ 18% de la face cachée de la Lune est parfois visible depuis la Terre. La face cachée de la Lune a été vue et photographiée par des astronautes en orbite lunaire. En 1959, la sonde soviétique sans pilote Luna 3 a pris les premières photographies de la face cachée. La face cachée a été vue pour la première fois directement en 1968 par les astronautes d'Apollo 8. Depuis lors, elle a été largement cartographiée et photographiée.
