La durée entre deux pleines lunes est 29,5 jours. C'est la période synodique de la Lune. Cette durée est plus longue que le temps qu'il faut à la Lune pour faire un tour autour de la Terre, sa période orbitale (27 jours), car durant ce laps de temps la Terre s'est aussi déplacée autour du Soleil.
Elle est en phase pleine lorsqu'elle se trouve à l'opposé du Soleil par rapport à la Terre. On ne peut donc observer une pleine Lune que la nuit, car étant face au Soleil le jour, la Lune se trouve « sous nos pieds ». Par conséquent, en période de pleine Lune, la Lune se lève approximativement lorsque se couche le Soleil, et inversement, elle se couche quand le Soleil se lève.
Pour ces mêmes raisons, en plein été, lorsque le Soleil est haut dans le ciel, la pleine Lune y étant diamétralement opposée, elle suivra une trajectoire basse dans le ciel la nuit, et inversement l'hiver.
Par ailleurs, la pleine Lune étant opposée au Soleil, elle ne sera jamais proche d'une planète intérieure (Mercure et Vénus). En revanche, elle peut se rapprocher des planètes extérieures, voire les éclipser lorsqu'elle passe devant.