為什麼滿月升起時看起來如此之大而在午夜卻如此之小？

月球錯覺是對出現在低空的月球感覺比在高空時要大的一種光學錯覺，這種光學錯覺也會出現在太陽和星座上。這種現像在古代就已經知道，並且在許多不同的文化中都有紀錄。如《列子·湯問》中所載的寓言故事“兩小兒辯日”。

月亮錯覺最早被提出來的解釋是：接近地表的月亮，周圍有很多的建築物可以作為對比，讓我們具體覺得月亮很大，相反的，高掛天空的月亮，周圍沒有什麼具體讓我們覺得很大的東西當對比(就算有云，雲的大小對人們而言是不具體的)，因此我們無法具體感受到月亮的大小。這是月亮錯覺的一種解釋。

一般都相信，至少在公元前4世紀的亞里斯多德就認為，在地平線附近的月球看起來比較大是地球大氣層的放大作用造成的。但這並不是事實：雖然大氣層可以造成月球顏色的改變，但並不能放大或擴張它。事實上，當月球在地平線附近時實際上會比在高空中看到的小1.5%，這是因為它的距離遠了一個地球的半徑，加上大氣層的折射使得影像在垂直方向上縮小了一些（注意對不同的滿月，由於地月距離的變化，月球的角直徑會從在近地點33.5角分到遠地點的29.43角分之間變化著－ 可以造成10%的不同。）