月球是地球唯一的天然卫星，由于月球绕轴自转的周期与绕地球公转的周期相同，都是27.3天，所以几十亿年来，它总是以同一面对着地球，人们只能看到月貌的59%，它的背面形态如何就成为人类文明史上的千古哑谜。
直到1959年10月，
苏联的“月球三号”探测器拍得了月背的第一张照片，才是人类看到了月背的概貌。但是随着观测的深入，今天的月背之谜比过去的更多，更复杂了。这主要是月背与月球正面的显著差异，令人迷惑不解。
月球背面与正面的最大差异是它的大陆性。在总共30来个月球“海洋”、和“湖”、“沼”、“湾”等凹陷结构中，90%以上都在正面，约占正半球面积的一半。月背上完整的“海”只有两个，仅占背半球面积的不足10%，月背其余90%多的地方都是山地，山地的分布呈现出几个巨大的同心圆结构，地形严重凹凸不平，起伏悬殊，这种地势是正面所没有的。
另一怪事是月球的最长半径和最短半径都在月背。一般天文学书上说月球直径3476公里或半径1738公里，都是指平均值。实际上，月球半径最大处比平均半径长4公里，最小处比平均半径短5公里，而且都在月背。
月球正、背之差的又一表现是月瘤都集中在正面。月瘤也叫月质量瘤，是月球表面重力比较大的地方，科学家们估计，在这些地方的月面一下集中着比较多的高密度物质。此外，月球上还有些地方重力分布小于正常值。奇怪的是，月瘤所在的正异常区和重力偏小的反异常区都在正面，而且发现了多处，月背上却一处也没有。
为什么会造成月球正面与背面这些显著的差异呢？科学界有种种不同见解。有人认为，当
地球运转到太阳与月亮中间，月亮上便发生了日全食（在地球上却是
月全食），日全食会形成月正面巨大温差，一次又一次温度骤变造成了正背面的差别。但这些解释都不大令人信服。多数人认为，应该从月球自身的结构和运动来说明月背之谜。