月球错觉是对出现在低空的月球感觉比在高空时要大的一种光学错觉，这种光学错觉也会出现在太阳和星座上。这种现象在古代就已被人知晓，并且在许多不同的文化中都有纪录。

一般都相信，至少在西元前4世纪的亚里斯多德就认为，在地平线附近的月球看起来比较大是地球大气层的放大作用造成的。但这并不是事实：虽然大气层可以造成月球颜色的改变，但并不能放大或扩张它。事实上，当月球在地平线附近时实际上会比在高空中看到的小1.5%，这是因为它的距离远了一个地球的半径，加上大气层的折射使的影像在垂直方向上缩小了一些（注意对不同的满月，由于地月距离的变化，月球的角直径会从在近地点33.5角分到远地点的29.43角分之间变化著 － 可以造成10%的不同。）

观测者可以使用经纬仪直接测量满月的大小，并且会显示无论月球是升高或降低，它的角度大小是恒定的（忽略由于物理作用提及的非常小的变异）。当月球在不同的高度时所被拍摄的到照片，也显示它的大小依然是相同的。

用一个简单的方法也可以证明这是一种错觉，即拿一个小物体（就说是1/4英寸宽）并将手臂伸直（约25英寸长），并且闭上一只眼睛来观察。调整该物体在手臂上的位置使它的大小看起来正好与月球相同；等月球升到高空后，该物体在相同的位置上依然与月球一样大，这就证明月球的大小没有改变。

Ibn al-Haytham的光学（1011-1022 CE）这本书是科学家第一次倡议视觉是在脑中产生，而不是在眼睛。他指出一个人的经验会影响一个人的视觉作用，并且决定他们怎样看见。他提出一种理论来解释月球错觉，企图解释在地平线的月球看起来比在高空中大的问题，并且在中世纪的欧洲扮演了重要的角色。他为反对托勒密的折射理论而辩论，他重新解释问题是出自视觉，而不是真正的被放大。他说判断一个物体的距离，取决于在观测者和该物体之间一系列不受干扰的其他物体，因此，一个物体的大小与观测者的距离有关，在不是很精密的情况下，在地平线附近的月球会显得较大。经由Roger Bacon、John Pecham和 Witelo等人以Ibn al-Haytham的解释为基础所做的研究月球错觉逐渐被接受世一种心理现象，托勒密的理论在17世纪遭到了弃置。

也必须记住人们是在如何不同的环境下来体认错觉的（有些人没有月球错觉），因此没有单独的一种理论可以适合所有的人。

因此，关于月亮错决问题的中心议题是在地平线的月球是否真的较大，因为他被感觉有较大的视角，或是因为他实际的大小必较大，还是两者都有的组合。目前在这一点上还没有获得公众的舆论。

另一种理论称为参考点。当月在地平线附近时，通常是用比较常见的背景（像是树木、电线杆等）做为参考点，因此观测者看到的月球在这些参考点的必较下显得较大。而当月球升高以后，观测者失去了这些作为比较用的参考点，因此会觉得月球比它贴近在地平线附近时要小。

大约在西元200年左右，克莱门德（Cleomedes）首先清楚的阐述视距离假说的理论。理论认为在地平的月球看起来大于在高空的月球是因为它看起来感觉比较远。

当我们观察像云这样的物体时，像是天空中的鸟和飞机，当它们在地平线附近时实际上是离我们比较远的。这也许导致我们对天空是平坦而略有弯曲的一种认知，当物体朝向地平线移动时总会造成距离上是退离我们而去的。

如果我们察觉月球是与我们在天空中看见的其他物体邻近时，我们会期盼他在接近地平线之际也会后退，因而在视网膜上形成较小的图像。但是，因为不论它在天空中或是地平线的附近，它在视网膜上形成的图像是一样大，我们的大脑，试图做透视上的补偿，便假设在低空的月亮有较大的实际尺寸。

在1962年，考夫曼和洛克在这方面做了广泛的实验，显示出一个关键性的因素是距离模式上的暗示造成了错觉（参见庞佐错觉、深度认知、 线性透视、 材质梯度）。在地平附近的月球被与呈现在地形上的距离做比较，陪伴的是遥远的树、建筑物和伸展在前方的物体，这一切都表明他的距离是遥远的，而这些暗示是在高空中，特别是天顶，的月球所没有的。由许多研究员的实验都发现了相同的结果，即摄影能减除对地平线附近月球距离的许多暗示，始展现出较大的月球看起来较小。当照片对在天顶的月球增加一些距离遥远的暗示时，它会显得较大。

对是距离理论的潜在问题是有少部分的人（大约5%）察觉在地平线附近的月球是暨大且距离遥远的。多数人（大约90%）认为在地平线附近的月球比较大并且比较接近（Boring, 1962, Hershenson, 1982, McCready, 1965, 1986, Restle, 1970）。同样的，甚于的大多数认为它看起来较大，但距离是一样的，只有少数几个人完全没有月球错觉。这些是距离假说的拥护者抗拒庞佐错觉的说法，人们不认为一条线实际上会比任何另一条线更遥远，或者因为曾经看过在那儿的确实都很远而成为习性（在地平线附近的云比头顶上的云的平均高度远100倍），因而所有在地平线的一切都会觉得很遥远。

艾宾浩斯错觉的经典说明图显示在右侧，在较低处中央的圆圈被较小的圆圈环绕着，代表着在地平线附近的月球被许多陪伴着的小物体环绕着；在上部中央的圆圈代表在天顶附近被浩瀚的天空环绕着的月球。虽然在中央的两个圆圈实际上是一样的大，但许多人认为在低处的圆看起来比较大。

眼球运动视物和视物显小症是生理上的效应，在这种效应下，或是失焦的物体在眼睛看起来会显得比大或是比较小。 对这种效应的一种近似的想法是将你的手放在脸孔前做近距离的观察，当你将焦点从遥远的物体拉回到手上时，远方的物体看起来会显得较小。

应用在月球错觉上，这种理论声称当观察在天顶附近的月球时，眼睛因为失去了距离的暗示，而无法在预期的距离，或许只是几米，上聚焦。这种期望造成脑子曲解了情况，即使未发生失焦的现象，也会使在天顶附近的月亮显得比较小。当观看在地平线附近的月球时，发生的作用刚好相反，地平线提供了月球距离是很遥远的暗示。