月亮背面暗主要是长期被地球遮挡，接受不到阳光直射。它的表面没有大气层和植被覆盖，反射阳光的能力比正面弱得多。正面因为经常被阳光照射，表面形成了较薄的月壳，而背面撞击较少，月壳反而更厚一些。

因为背面长期被地球遮挡，接受不到阳光直射，所以表面温度低、岩石风化慢。数据显示正面月壳平均厚度约60公里，而背面可达70-80公里，撞击频率比正面低30%。例如，阿波罗11号登月点位于正面，月壳仅约50公里，而背面阿波罗13号附近月壳厚达75公里。更关键的是，背面没有大气层阻挡太阳风，导致表面反照率仅0.07（正面为0.12），加上长期照射不到阳光，所以看起来特别暗。而且背面岩石中的水冰含量比正面高5倍，这些因素共同让背面既厚又暗。