月球是自转的。月球在绕地球运行的同时也在自转，其自转周期 27天7小时43分11.559秒，自转速度4.6267 米/秒。但是由于月球的自转与公转同步，因此月球始终以同一面朝向地球，因此给人造成了月球只有公转没有自转的错觉。
宇宙中几乎没有不自转的天体，月球也不例外，之所以我们看不到月球自转，是因为我们站在了地球上观测月球。
月球不是不自转，而是月球自转的周期与它绕地球的公转周期相同，由此我们只看得到它的一面。形成这种现象的原因潮汐锁定。
潮汐锁定是指发生在重力梯度使天体永远以同一面对着另一个天体。例如，月球永远以同一面朝向着地球。潮汐锁定的天体绕自身的轴旋转一圈要花上绕着同伴公转一圈相同的时间。这种同步自转导致一个半球固定不变的朝向伙伴。
月球公转时在离心力的作用下重心外偏，但在地球的引力作用下重心又向内偏。月球就在这两种力的作用下完成绕自己的轴心自转的。月球实际上是绕自己的轴相对地球旋转。因此无论是用地球作参照物还是用恒星作参照物，月球都是相对地球自转的。
