其真实运动可以看成一系列简单运动的合成：月球本体相对于自转轴的自转运动，月球自转轴指向相对于国际天球参考系的物理天平动运动，月球质心围绕地球的公转运动，月球追随地球在太阳系、银河系以及更大范围空间中的运动。月球运动与地球密切相关，下图示意画出了有关地月状态的几个主要参数。

地月状态参数

①自转。月球围绕经过质心的自转轴的转动运动，月球自转的方向与公转相同。由于潮汐锁定，月球自转的周期与公转周期相同，因此月球始终以半面（正面）朝向地球。

②物理天平动。月球自转轴指向相对于国际天球参考系的运动。其原因是月球形状偏离正圆球体，受到地球和太阳潮汐力矩的作用，发生类似于地球章动的摆动。要注意与几何天平动相区别。前者是月球的真实运动，后者并不是月球的真实运动，而是由于地面观测点与月面之间相对距离和方向的变化引起的月球可见半球的视觉摆动。由于存在几何天平动的缘故，月面可见部分增加到了59%。在数量上，几何天平动要比物理天平动大得多。

③公转。月球质心在地球引力作用下的椭圆运动。由于太阳对月球的引力是地球对月球引力的2.2倍，所以月球围绕地球的运动更接近是日地月的三体问题，与二体椭圆运动有较大的偏差。影响最大的几个偏差是：中心差，椭圆运动与匀速圆周运动之差；二均差和月角差，由月球与太阳的朔望会合引起，前者的周期为半个朔望月，后者的周期为一个朔望月；周年差，主要由地球轨道偏心率引起，周期为1年；出差，主要由月球轨道偏心率引起，周期为31.8日。

相对于国际天球参考系，月球每27.3日（恒星月）围绕地球公转一周。由于地球同时围绕太阳公转，地面看到月面被太阳照亮部分在不断变化，呈现出朔、上弦、望和下弦等不同相位。出现相同相位的周期（朔望月）是29.5日。

月球公转轨道对黄道平面的倾角为5.14°。月球轨道平面在缓慢转动，每18.6年转过一周，这影响到地月系统运动的方方面面。例如地球自转轴也有叫作章动的同一周期的摆动。

④月球追随地球在太阳系和银河系内的运动（见行星空间运动）。