La pleine Lune est la phase lunaire durant laquelle la Lune apparaît la plus brillante depuis la Terre, de par le fait que nous voyons, lors de cette phase, presque toute la surface lunaire éclairée par le Soleil. La pleine lune est le contraire de la nouvelle lune, phase durant laquelle la Lune n'est pas visible depuis la Terre.
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.
Alors que la pleine Lune fait le bonheur de tous ceux qui ont besoin de voir clair la nuit, elle est plutôt gênante pour les astronomes. En effet, son éclat rend difficile l'observation des autres astres.
De plus, elle n'est pas très intéressante à observer, car, étant éclairée de face, ses reliefs se distinguent très mal.
Du fait que la pleine Lune se trouve toujours un peu au-dessus ou au-dessous de l'écliptique (hormis phase d'éclipse lunaire, voir ci-dessous), il manque toujours un petit morceau en haut ou en bas qui n'est pas éclairé. Autrement dit, elle n'est jamais totalement pleine (pour voir la Lune totalement pleine, il faudrait s'intercaler entre le Soleil et elle sans pour autant lui faire de l'ombre). Le paradoxe est que la Lune est vraiment pleine seulement lors des éclipses de Lune.
Par ailleurs, du fait que la Lune avance en permanence sur son orbite, la phase de pleine Lune exacte (à la restriction près ci-dessus) ne dure qu'un instant, et non toute la nuit.
La pleine Lune a inspiré de nombreuses légendes
Si, pendant la pleine Lune, la Lune croise l'écliptique, (i.e. si elle se trouve dans l'axe de révolution de la Terre) (un tel point de croisement est appelé nœud), une éclipse lunaire se produira. La Lune prendra alors une couleur rougeâtre.
Une éclipse lunaire se voit de toute la partie de la Terre qui fait face à la Lune, et donne l'impression de voir défiler toutes les phases de la Lune en une soirée.