廣大天文愛好者來說，掌握月球的光學觀測，實為一技之本。 由於月球的視面大，表面清晰可辨，可觀測的專案多，而且通過認真的觀測，比較容易獲得觀測成果，因此，月球觀測是進行天文普及教育的最生動最真實的活動。 380 年前，枷裡略發明瞭望遠鏡後首先把望遠鏡指向了月球，就獲得了驚人的發現。過去，許多月面觀測都是由素質極高的天文愛好者來承擔的，其中不少人以此方面的成就躍居月面學家。
方法/步驟
觀測儀器的選擇
這裡所說的光學觀測，指的是通過天文望遠鏡的觀測。那麼，用什麼型別的天文望遠鏡觀測月球最理想呢?
首先談談對光學系統的要求；因為月球屬於有延伸面的天體，主要是觀測月面的細節。所以天文望遠鏡的分辨本領要強才行。
分辨和望遠鏡的有效口徑有如下的關係：6＝140/D、D為有效口徑，以毫米表示。若要分辨月面1角秒的細節，則望遠鏡的有效口徑起碼得140毫米才行。當然，這也絕不只是一味追求望遠鏡的口徑大，聚光多。而前題是要求望遠鏡光學系統消除色差、球差和彗差。一般來說，較優良的折射望遠鏡物鏡都是由兩塊透鏡組成，目的就是為了消除這三種差。同時，折射望遠鏡的相對口徑通常在1/15～1/20。它們的焦距長，底片比例尺(也就是底片上天體的線大小)較大。而反射望遠鏡的相對口徑往往在1/3.5～1/5，比折射望遠鏡大。反射望遠鏡產生的儀器散射光也比折射望遠鏡大。因此，一般說來，折射望遠鏡比反射望遠鏡更適合月球觀測。施米特一卡塞格林式和馬克蘇托夫一卡塞格林式望遠鏡也適宜觀測月球。誠然，質量好，並且視場較小的反射望遠鏡也可以觀測月球。折射望遠鏡物鏡口徑不要小於5釐米，反射望遠鏡物鏡口徑不要小於10釐米。
其次，對機械系統的要求，最好是有跟蹤的赤道裝置。只有這樣，才能進行上述各項系統觀測。第三，對目鏡系統的要求是應備有多種目鏡。目視觀測要定位繪圖，有十字絲裝置的目鏡較理想。如果有動絲測微器就更好了。
觀測地和天氣的選擇
為了儘量獲得高清晰度的月面細節，最大限度地發揮天文望遠鏡的本領，觀測地點和天氣狀況的選擇是很關鍵的。
1、觀測地點：望遠鏡不要直接架在水泥地面上。尤其是夏季，水泥地面的氣流變化大。冬季也不要架在有雪水的地面上。觀測地要儘量減小外界的震動和煙塵的汙染。最理想的是望遠鏡處在居高臨下，周圍或觀測方向上是草地、或水域、或泥土地的開闊區域。
2、天氣：一般說來，雨雪過後的晴天，大氣的透明度極佳，然而，寧靜度往往極差，這時拍下的月球照片，遠不如目視清楚。這就要觀測者根據本地小氣候的規律，掌握觀測時機。
觀測方法
從前面所述觀測專案可以看出，我們主要觀測的是月面形態。為此，只介紹目視觀測和照相觀測。
目視觀測目的就是認識月面環境，瞭解特殊結構，'進而繪製月面圖。什麼樣的月相最適宜目視觀測呢?人們往往迷戀於滿月的多姿，陶醉於它柔和的光輝。其實，這時通過天文望遠鏡觀測，它光強刺眼，細節完全不清，月視觀測最好的日於是弦月前後。這時月光撫媚，立體感很強，月面就像石膏藝術品一樣，呈現在觀測者面前。
目視觀測用多大的放大倍率月鏡呢?選擇目鏡主要考慮兩點：其一，選擇適當的放大倍率，而不是越大越好。我們知道，眼睛對目鏡視場內細節的分辨本領約為2角分。如果你要觀測月面1角秒的細節，必須把它放大到2角分以上才行。也就是要選用放大120倍以上的目鏡。從衍射理論看，只要能看清天體望遠鏡就算髮揮了最大本領。要想再追求高倍率也無濟於事。而且，由於大氣抖動，要想看清0．2角秒以下的細節，那是根本不可能的。觀測月球最好的放大率為有效口徑的1．5-3倍的數值。顯然，望遠鏡的有效口徑越小，選用的放大率也相應的要低。其二，放大率越高，視場越小，視場越暗。一位月面學家說得好：-對月球的觀測，清晰比大小更有價值。-因此，每次觀測前，根據觀測目的，選用幾種目鏡試一試，然後從中再定。
如果要繪圖，首先應定比例尺，畫出預定的月輪，繪出月面中央子午線和東西線。有條件的還要算出(或查出)、月球的球面位置：月球自轉軸的方位角P，通過視面中央於午線的經度L0，視面中心的緯度B0。繪製時，要從靠近月輪中心區的特徵開始。對一些重要細節結構，應用測微器測出位置和大小。
目前天文學家已編制出幾種月面詳圖。天文愛好者們通過自己的觀測對月面的認識會更深刻，更有意義。
照相觀測只要有一般攝影常識，通過天文望遠鏡進行照相觀測是不成問題的；照相觀測可分為兩類：全月面照相和區域性放大照相。
關鍵是要弄清月亮在底片上成象的尺寸。這與所用望遠鏡的焦距有關。即有關係式：d＝3F?tg(Θ/2)，d為底片比例尺，F為物鏡焦距；以毫米表示，為月亮在天球上的角直徑，大約為30角分。若你的望遠鏡物鏡焦距為1000毫米，則在焦平面處的月亮直徑約9毫米。南京天文儀器廠生產的120折反射望遠鏡的物鏡焦距為1500毫米，則月亮在底片上的直徑約13毫米。
不同月相的露光時間是不一樣的。往往有人以為滿月的面積是弦月的兩倍，亮度自然也是兩倍。實際上決不是這樣簡單的比例關係。測量表明，滿月亮度是弦月亮度的12倍左右。若以滿月的亮度為100計算，將月亮在幾種位相角時的亮度列於下表：
位相角（度） 亮度（滿月前/ 滿月後）
0 100(滿月) /100(滿月)
30 46.6 /46.3
60 21.1 /21.1
90 8.3 /7.8
120 2.5 /2.6
150 0.4/ 0.4
180 0.0(朔) /0.0(朔)
這裡講了一般的情況，關鍵還得通過自己的實踐，多練習，多總結，逐步摸索經驗，提高水平，不斷集聚成果。
