La Lune et la Terre forment un système mécanique appelé système Terre-Lune. La Lune et la Terre tournent toutes deux autour du centre de masse du système Terre-Lune, avec une période d’un mois sidéral. La Lune tourne en même temps autour de son axe, et sa période de rotation est identique à sa période de révolution (un mois sidéral). Pour cette raison, la face de la Lune tournée vers la Terre reste toujours la même ; depuis la Terre, on ne peut jamais voir l’autre face de la Lune.
Le phénomène où la révolution et la rotation de la Lune sont synchronisées s’appelle le « verrouillage de marée ». Ce type de verrouillage est fréquent chez les corps célestes qui tournent l’un autour de l’autre. Parmi les satellites de Jupiter, huit sont connus pour être verrouillés par marée. Parmi les satellites de Saturne, quinze sont connus pour être verrouillés par marée. Pluton et Charon, qui sont de taille similaire, sont également verrouillés par marée l’un par rapport à l’autre.
Lorsque deux corps célestes, comme la Terre et la Lune, tournent l’un autour de l’autre, la gravité entre eux déforme la planète en une forme elliptique. Si cette planète déformée tourne par rapport à la ligne reliant son centre de masse, la gravité exerce un couple sur elle. Ce couple tend à la stabiliser dans un état où elle ne tourne plus par rapport à cette ligne. Cet état est appelé le « verrouillage de marée ». L’un des deux corps, comme la Lune, atteint rapidement cet état de verrouillage. Le plus grand des deux, comme la Terre, y parvient plus lentement. Mais sous l’effet des marées lunaires, la rotation de la Terre continue de ralentir. Si le temps le permet, un verrouillage pourrait également se produire. Dans ce cas, une « journée » sur Terre pourrait devenir aussi longue qu’un « mois ».