月球不是规则球形，而是极直径略小于月球赤道（以下简称“赤道”）直径的天体。仔细观察月球形状，我们会发现它好像被人用拇指和食指捏住两极“挤”过一样。
这一现象并不稀奇，因为在久远的月球形成初期，月球自转产生的离心力可能使岩浆尚未冷却的月球赤道地区“鼓”出一块。然而，这只是关于月球形状的种种假设之一，尽管人类已经登上月球，但众多的月球之谜仍待科学家一一破解。月球形状不规则早在18世纪末，法国数学家皮埃尔-西蒙拉普拉斯就注意到，形状不规则的月球自转时会发生“颤抖”。
20世纪六七十年代，太空探测器发现，处于月球与地球地心连线上的月球半径被拉长，也就是说，如果沿赤道把月球分成两半，截面不是正圆，而是像橄榄球一样的椭圆，“球尖”指向地球。但迄今无人能就月球当前形状的成因给出完全令人信服的解释。质量不均匀一般认为，45亿年前，一个火星大小的天体撞击地球，产生的部分碎片形成月球，但这也仅限于推测。
月球形状的另一个谜团是，月球面对地球一面在物质构成及外貌方面与背对地球一面差异很大：前者地壳比另一面地壳薄许多，并拥有由玄武岩构成的广阔平原，这些平原被称为月海，这是很久以前月球表面火山喷发的结果。背对地球的一面地壳厚很多，有更多陨石坑，几乎没有月海。
一定程度上，月海中密度较高的玄武岩使月球的质量中心不在几何中心，偏离了约1.6千米。但是，迁移的发生过程尚不清楚。月地渐远离法国人拉普拉斯在18世纪末发现月球形状不规则难能可贵，然而，他没有看到的是，月球正在逐渐远离地球。月球每年远离地球约3.8厘米。
现在的月球自转和公转周期相同，所以它的一面总是朝向地球。科学家估计，和现在约38万千米的距离不同，早期的月地距离可能只有约2.6万千米。由于天体运行轨道半径与天体转速有关，按照这一假设，11的自转公转周期可以解释当前月球形状不规则的现象。
还有一些科学家假设，月球形成初期的自转公转周期比为32，也就是公转2周期间自转3周，这种情况至多持续了几亿年，最后因为潮汐力而自转降速，自转公转比稳定为现在的11。计算结果表明，这段自转比公转快的时期可能提供足够的力，为月球形成目前的形状准备了条件。确有道理，但不要忘了这只是假设，不一定是事实。
