On peut voir la Lune de jour parce que sa lumière réfléchie reste visible dans le ciel lorsque sa position par rapport à la Terre et au Soleil la rend suffisamment lumineuse pour se démarquer. En effet, même si le Soleil éclaire l'atmosphère et rend le ciel bleu, la Lune est assez proche et réfléchissante pour que son éclat reste perceptible.

En revanche, le Soleil est invisible la nuit parce que la Terre, en tournant sur elle-même, se place entre le Soleil et la zone de la surface terrestre où il fait nuit. Ce mouvement de rotation entraîne ainsi l'alternance jour-nuit, avec le Soleil qui éclaire toujours une moitié de la Terre tandis que l'autre est dans l'ombre.