Il moto di rivoluzione della Luna è piuttosto complesso e le sue relazione con altri riferimenti astronomici ci porta a definire ben cinque intervalli di tempo chiamati generalmente “mesi lunari” o “rivoluzioni lunari”: il mese siderale in relazione alle stelle, il mese sinodico in relazione al Sole, il mese tropico che ha a che fare con il punto gamma, il mese draconico con i nodi lunari ed infine, il mese anomalistico che è in relazione con la linea degli apsidi.

Se consideriamo il moto della Luna rispetto alle stelle considerate fisse, cioè il suo moto proprio, possiamo prendere come riferimento una qualsiasi stella (che consideriamo fissa) e misurare l’intervallo di tempo compreso tra due successive congiunzioni eclittiche di questa stella con la Luna. Questo intervallo di tempo è chiamato mese siderale o sidereo e anche rivoluzione siderea perché corrisponde ad una completa rivoluzione della Luna, vista dalla Terra, rispetto alle stelle.

Il moto della Luna rispetto alle stelle non è apparente, come lo è quello del Sole, ma è in un certo senso reale, perché è dovuto alla rotazione della Luna attorno alla Terra. Essa si muove quotidianamente di circa $13^\circ$ rispetto alle stelle, con moto diretto (da ovest verso est).

Il mese siderale equivale a $27.321\,66$ giorni solari medi, cioè:

$$27^d7^h43^m11.5^s$$

Se si vuol calcolare il moto siderale diurno della Luna rispetto alle stelle, chiamato moto siderale diurno medio basta una divisione:

$$\frac{360^\circ}{27.321\,66^d}=13^\circ\text{10’34.9”}$$

Più interessante del mese siderale è il mese sinodico che è il periodo compreso tra due successivi noviluni. Si può meglio definire come l’intervallo compreso tra due successive congiunzioni eclittiche della Luna con il Sole, oppure come l’intervallo di tempo in cui l’elongazione varia di $360^\circ$. La durata media del mese sinodico è di circa $29.530\,59$ giorni solari medi, cioè:

$$29^d 12^h 44^m 2.8^s$$

Il mese sinodico coincide con un ciclo completo di fasi lunari ed è alla basi dei calendari lunari e lunisolari. E’ chiamato anche lunazione o rivoluzione sinodica.

Il mese sinodico è più lungo del mese siderale. Infatti, se il moto proprio della Luna è di circa $13^\circ$ al giorno, da ovest verso est (diretto), il Sole si muove sempre in senso diretto ma di un solo grado al giorno. Dopo aver superato una congiunzione eclittica con il Sole, la Luna effettua una rivoluzione siderale in poco più di $27.3$ giorni ma senza raggiungere il Sole poiché, nel frattempo, esso è avanzato di circa $27^\circ$. La Luna, per coprire i $27^\circ$ che mancano, un po’ come Achille e la sua tartaruga, impiega più di due giorni perché nel frattempo il Sole si sposterà di altri $2^\circ$:

mese sinodico = mese siderale + $2.208\,93$ giorni

Se vogliamo calcolare la variazione diurna di longitudine della Luna rispetto a quella del Sole, eseguiamo questa divisione:

$$\frac{360^\circ}{29.530\,59^d}=12^\circ\text{11’26.8”}$$

Infatti, l’elongazione della Luna rispetto al Sole varia di $360^\circ$ in un intervallo di $29.5309$ giorni. Questo valore si chiama moto sinodico diurno medio.

E’ l’intervallo di tempo compreso tra due congiunzioni eclittiche successive della Luna con il punto vernale. Si chiama anche rivoluzione tropica della Luna. Il mese tropico è di soli $7$ secondi più breve del mese siderale perché il punto vernale si muove in senso retrogrado per la precessione degli equinozi e quindi “va incontro” alla Luna che invece si muove in senso diretto. Il motivo della differenza tra mese tropico e mese siderale è lo stesso che causa la differenza tra l’anno tropico e l’anno siderale. La sua durata media è:

$$27.32158=27^d7^h43^m4.7^s$$

E’ chiamato anche mese nodale o rivoluzione draconitica: è l’intervallo di tempo compreso tra due passaggi consecutivi della Luna al nodo ascendente. Il mese draconitico è più breve del mese sidereo perché il nodo ascendente si sposta con moto retrogrado e va incontro alla Luna che invece si muove in modo diretto. La sua durata media è:

$$27^d5^h5^m35.6^s$$

cioè $2^h38^m49.2^s$ più breve del mese sidereo.

Infatti, un nodo lunare impiega $6\,793.39$ giorni per percorrere $360^\circ$ (vedi: La retrogradazione dei nodi). Ciò significa che in un giorno esso si muove di:
$$\frac{360^\circ}{6793.39}=0.0529^\circ$$
e in un mese sidereo:
$$0.0529^\circ\times27.321\,66=1.44788^\circ$$
La Luna incontra prima il nodo e, dopo un tratto di $1.44788^\circ$ completa il mese sidereo. Per compiere questo tratto mancante impiega:
$$\frac{1.44788^\circ}{13^\circ10’34.89”}\times24^h = 2.637 h=2^h38^m49.2^s$$

E’ l’intervallo di tempo che è definito in base al movimento degli apsidi lunari. L’orbita lunare non è circolare ma approssimativamente ellittica, con un punto di distanza minima, chiamato perigeo, ed un punto di distanza massima chiamato apogeo. La linea che congiunge questi due punti è conosciuta come linea degli apsidi.

La linea degli apsidi non è immobile rispetto alle stelle, ma si muove sul piano dell’orbita lunare e il perigeo ruota in senso diretto, cioè verso oriente, compiendo un giro completo rispetto alle stelle in $3\,232.59$ giorni. L’aumento diurno della longitudine del perigeo è di $\text{6’41.054”}$.

Dato che il perigeo va nello stesso senso della Luna, l’intervallo di tempo impiegato dalla Luna tra due passaggi consecutivi della Luna al perigeo, chiamato mese anomalistico o rivoluzione anomalistica, dura oltre $8$ ore in più del mese siderale e, per precisione:

$$27^d13^h18^m33.1^s$$

Il mese anomalistico è in relazione con la distanza tra la Terra e la Luna, con la velocità apparente della Luna e con il suo diametro apparente (vedi L’orbita della Luna).