Mặt Trăng là một vệ tinh đất đá tương đối lớn, tương tự như các hành tinh, có đường kính bằng khoảng 1/4 đường kính Trái Đất. Mặt Trăng là vệ tinh có kích thước lớn nhất, khi tính tương đối so với kích thước hành tinh nó quay quanh.

Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt Trăng sinh ra thủy triều trên Trái Đất. Hiệu ứng tương tự trên Mặt Trăng dẫn đến khóa thủy triều của nó: chu kỳ tự quay của Mặt Trăng bằng với chu kỳ quay quanh Trái Đất. Kết quả là nó luôn luôn hướng một mặt về hướng Trái Đất. Khi Mặt Trăng quay quanh Trái Đất, các phần khác nhau trên bề mặt của nó được Mặt Trời chiếu sáng, nên có các pha của Mặt Trăng: phần sẫm trên bề mặt được phân cách với phần sáng bằng đường phân cách Mặt Trời.

Do sự tương tác thủy triều, Mặt Trăng ngày càng cách xa Trái Đất với tốc độ trung bình 38 mm mỗi năm. Trong suốt vài triệu năm, những sự thay đổi nhỏ này – và sự dài ra của ngày trên Trái Đất vào khoảng 23 µs một năm - đã tạo ra những sự thay đổi đáng kể.[127] Chẳng hạn, trong suốt kỷ Devon (vào khoảng 410 triệu năm trước) có 400 ngày trong một năm, với mỗi ngày kéo dài trong 21,8 giờ.[128]

Mặt Trăng tác động lên sự sống thông qua việc điều hòa khí hậu. Các chứng cứ hóa thạch và giả lập máy tính chỉ ra rằng độ nghiêng trục của Trái Đất được ổn định bởi tương tác thủy triều với Mặt Trăng.[129] Một số người cho rằng nếu không có sự ổn định này để chống lại các mômen xoắn do tác động của Mặt Trời và các hành tinh khác tới Trái Đất thì trục tự quay của Trái Đất có thể đã không ổn định và hỗn loạn, giống như trên Sao Hỏa.[130] Nếu trục tự quay của Trái Đất gần với mặt phẳng quỹ đạo, khí hậu Trái Đất có lẽ sẽ cực kỳ khắc nghiệt do tạo ra sự sai biệt theo mùa cực lớn. Một cực sẽ gần như hướng thẳng tới Mặt Trời và luôn trong mùa hè và cực kia luôn luôn trong mùa đông. Các nhà hành tinh học cho rằng khi đó phần lớn các loại hình sự sống cao cấp sẽ bị hủy diệt.[131] Điều này vẫn là một chủ đề gây tranh cãi và các nghiên cứu tiếp theo về Sao Hỏa - giống với Trái Đất về chu kỳ tự quay và độ nghiêng trục, nhưng không có vệ tinh đủ lớn hay lõi lỏng - có thể cung cấp các thông tin bổ sung.

Mặt Trăng là vừa đủ xa để khi nhìn từ Trái Đất, có kính thước góc biểu kiến giống như Mặt Trời (Mặt Trời lớn hơn 400 lần, nhưng Mặt Trăng thì lại gần hơn 400 lần).[119] Điều này cho phép có hiện tượng nhật thực toàn phần cũng như nhật thực hình khuyên diễn ra trên Trái Đất.

Giả thuyết phổ biến nhất về nguồn gốc của Mặt Trăng cho rằng nó được tạo thành sau va đập của một tiền hành tinh, gọi là Theia có kích thước cỡ Sao Hỏa, với Trái Đất ở thời kỳ đầu. Giả thuyết này giải thích sự thiếu vắng sắt và các nguyên tố dễ bay hơi khác trên Mặt Trăng, và sự giống nhau giữa các thành phần đất của lớp vỏ Trái Đất cũng như Mặt Trăng.[132]