月球公转时在离心力的作用下重心外偏，但在地球的引力作用下重心又向内偏。月球就在这两种力的作用下完成绕自己的轴心自转的。月球实际上是绕自己的轴相对地球旋转。因此无论是用地球作参照物还是用恒星作参照物，月球都是相对地球自转的。月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个恒星月。
月球的自转，只是站在以月心为参照系的角度去看，它本质上就是月球对地心公转的相对运动。而且在此参照系下，地心是静止不动的，也就没有什么对月公转了。综上，所谓的月球自转(对月心参照系)，和月球公转(对地心参照系)，本质是一个运动在不同参照系的名称。