月球也稱太陰，俗稱月亮。是地球唯一的天然衛星，也是離地球最近的天體，還是研究得最徹底的天體。人類至今唯一一個親身訪問過的天體就是月球。月球是最明顯的天然衛星的例子。在太陽系裡，除水星和金星外，其他行星都有天然衛星。月球的年齡大約有46億年。
月球有殼、幔、核等分層結構。最外層的月殼平均厚度約為60-65公里。月殼下面到1000公里深度是月幔，它佔了月球的大部分體積。月幔下面是月核，月核的溫度約為1000度，很可能是熔融狀態的。
但也有人認為，月球可能是空心的。月球是冰行星，可能在與地球擦過時被地球吸引，有了軌道。在探測月球時發現，在被地球吸引時，表面開裂，水傾斜而出，導致地球的「諾亞洪水」，後來月核填補了此開裂，月球從此無核。再有，月球的平均密度比地球小，說明月球內部有大量空氣存在。但這一理論有待深入考察。
人類關於月球的起源、年齡之謎以及月球環形山形成之謎、月球土壤的年歲比岩石年歲更大之謎、月球受撞擊發出巨響之謎、月球上不銹鐵之謎、乾燥的月球上大量水氣之謎， 還有月球是不是外星人基地一說，以及月球上發現英文字母，美國二戰飛機和疑似月球內部入口洞穴等等謎團，促使世界各國的太空科學家登月探索。
第一件到達月球的人造物體是前蘇聯的無人登陸器月球2號，它於1959年9月14日撞向月面。月球3號在同年10月7日拍攝了月球背面的照片。月球9號則是第一艘在月球軟著陸的登陸器，它於1966年2月3日傳回由月面上拍攝的照片。另外，月球10號於1966年3月31日成功入軌，成為月球第一顆人造衛星。
在冷戰期間，美利堅合眾國和前蘇聯一直希望在太空科技領先對方。這場太空競賽在1969年7月20日第一名人類登陸月球時進入高潮。美利堅合眾國阿波羅11號的指令長尼爾·；；阿姆斯特朗是踏足月球的第一人，而尤金·；；塞爾南則是最後一個站立在月球上的人，他是1972年12月阿波羅17號任務的成員。
阿波羅11號的太空人留下了一塊9英吋乘7英吋的不銹鋼牌匾在月球表面，以紀念這次登陸及為有可能發現它的其他生物提供一些資料。牌匾上繪有地球的兩面，並有三名太空人及當時美利堅合眾國總統尼克遜的簽署。6次的太陽神任務及3次無人月球號任務（月球16、20、24號）把月球上的岩石及土壤樣本帶回地球。
在2004年2月，美利堅合眾國總統喬治·；；沃克·；；布什提出於2020年前派人重新登月。歐洲航天局及中華人民共和國亦有計劃發射探測器前往月球。歐洲的Smart 1探測器於2003年9月27日昇空，並於2004年11月15日進入繞月軌道。它將會勘察月球環境及製作月面X射線地圖。
中華人民共和國亦積極開展探月計劃，並尋求開採月球資源的可行性，尤其是氦同位素氦-3這種有望成為未來地球能源的元素。中國已於2007年10月24日發射第一顆月球人造衛星。「嫦娥一號」在2009年3月1日嫦娥一號成功撞向月面，完整的結束了它的使命。於2012年以前把無人駕駛月面車發射到月球；現在準備通過這一軌道飛行器在登月中進行採樣工作，並以執行最初的登月計劃。中國「奔月」工程的機器人探索方面將扮演主要角色，有可能第一步就是機器人登月。中國的載人登月三部曲為「一探」、 「二登」、「三駐」。
現在的時間正是2015年，中國正在執行登月計劃一探、二登、三駐的第二步『登月』。