月亮表面那些灰黑色的大片和坑坑洼洼都是自然形成的陨石坑和月海。月海是古代火山喷发后干涸的海洋，占整个月表35%左右；环形山则是小行星撞击留下的坑洞，数量超过30万个，最大的直径有300公里。月亮中间那些高起的地方叫月陆，主要由岩石构成，面积比月海小得多。

这些图案形成于46亿年前月球刚形成时，早期撞击不断，后来火山活动又把部分区域熔化成月海。数据显示，近side月海分布最密集，而远side环形山数量多但分布稀疏。科学家用阿波罗11号带回来的月岩样本确认，月海基底岩石年龄比月陆年轻约10亿年。月亮正面图案的清晰度受地球大气折射影响，晴朗夜晚肉眼可见，但具体形状会随月相变化。比如上弦月时环形山边缘更模糊，因为光线角度不同。月亮背面图案更复杂，因为人类探测器少，只有极少数区域被详细观测过。