在蓝色的白昼天空中看见月亮，似乎有些矛盾：太阳已经升起，为什么还能看见月亮？答案是，月亮不需要黑暗才能发光。它反射阳光，而且太阳在地平线上方时，月亮也可能同时位于地平线上方。你能否注意到它，取决于月亮的位置、月相、天空的清晰度，以及明亮的月面与周围天空之间的反差。
最有用的线索是月亮与太阳之间的角距。这个角距会在一个朔望月中不断变化，月亮的外观以及它在一天中适合观测的时段也随之改变。了解这种几何关系之后，白天出现的月亮就不再令人惊讶，而会成为你可以有意寻找的天体。
月亮足够明亮，能够从天空中显现出来
月亮并不像太阳那样是光源。阳光照亮它崎岖的表面，其中一部分光线反射到地球上。与此同时，空气分子会向各个方向散射阳光，因此白昼的天空看起来很明亮。这些散射光构成了我们观察月亮时的背景。
可以把它想成明亮墙壁前的浅色物体：只要它足够明亮、边缘清晰，仍然很容易看见。月亮视直径较大，受阳光照亮的表面往往能形成足够的反差，尤其是在空气清澈、月亮高悬时。霾、薄云和眩光会降低反差，而月亮位置较低时，视线则需要穿过更厚的大气层。
月相很重要，但并非唯一因素。细细的月牙受照面积比盈凸月小，因此在白昼天空中更难辨认。即使月相较亮，如果月亮靠近地平线，或被云层遮得黯淡，也可能难以看见。反过来，在天空晴朗、位置较高时，半月在白天也会十分醒目。
月相由月亮与太阳之间的角距决定
月相并非由地球的影子造成。月亮绕地球运行，而太阳照亮月球的一半，因此从地球上看去，能看到的受光部分大小不断变化。新月时，月亮与太阳几乎处于同一方向；满月时，月亮则几乎位于太阳的正对面。上弦和下弦时，月亮与太阳在天空中的角距约为90度，我们看到的是半个月面被照亮。
这个角距把月相与白昼能否看见月亮联系起来。月亮呈娥眉月或凸月时，并不与太阳正好相对，因此白天的某些时段可能在地平线上方。上弦月在天空中位于太阳以东，通常是不错的午后观测目标，并会持续可见到傍晚。下弦月位于太阳以西，常在早晨现身。具体的观测时段取决于日期和所在位置。
从一次新月到下一次新月，完整周期为29.53059天。在此期间，月亮的位置持续变化，因此月相可以帮助判断它与太阳的相对位置，却不能保证它在某个特定时刻一定可见。若想进一步了解受照部分形状如何变化，请参阅月相是如何形成的。
上弦月和下弦月是理想的观测目标
第一次尝试在白天寻找月亮时，不妨选在上弦或下弦前后的几天。半个月面形状宽阔而清晰，而且它与太阳相隔较远，比极细的月牙更容易找到。上弦月通常适合在午后和傍晚较早时观测；下弦月则通常适合在早晨和上午较晚时观测。这些只是大致规律，并非固定的观测时间：当地地平线、季节和月亮的位置都会影响月亮何时升出天际。
凸月也可能是很好的白昼观测目标。盈凸月常在午后出现在天空中，而亏凸月则可能在早晨可见。受照的月面更大，或许更容易辨认，但亮度并不意味着它一定能穿透霾或云层显现出来。避开太阳所在的方向，仔细查看一片晴朗的天空，有助于找到月亮。
月牙更具挑战性。盈娥眉月在傍晚时靠近太阳，亏娥眉月则在早晨时靠近太阳。那道纤细明亮的弧线可能十分醒目，但它受照面积小，又接近太阳眩光，因此不容易观测。切勿用双筒望远镜或望远镜直视太阳；在太阳附近寻找月牙时尤其要小心。
为什么满月很少在正午出现
满月时，月亮位于天空中太阳的正对面。这样的排列使它在夜间的大部分时间都处于地平线上方，约在日落时升起，并在日出时落下。它在白昼时段的两端可能可见，但正午前后通常位于地平线以下。因此，满月看起来很亮，并不意味着它会出现在阳光照耀的午后天空中。
新月时的几何关系正好相反：月亮靠近太阳所在的方向，从我们的视角看，它朝向地球的一面大多没有受到照亮。即使白天月亮可能位于地平线上方，它通常也会被太阳的眩光淹没。新月之后或之前不久的极细月牙，有时能在日落或日出时分看见，但观测难度很高。需要特别警惕的是月亮与太阳距离很近，而不只是因为天还亮着。
因此，“白天能看见月亮”并不专指某一种月相。许多月相都可能与太阳同时出现在天空中。月相告诉你月亮朝向地球的一面有多少被照亮；角距告诉你应当在离太阳多远的地方寻找；而你所在位置的地平线则决定了月亮是否升起。
根据所在位置安排白昼观测
实际寻找月亮时，最好先确定时间和方向，而不是盲目猜测。城市月亮信息面板可让你选择地点，并查看月亮当前的月相和照明比例、升落时间、高度角和方位角、距离，以及结合当地天气的天空状况。白昼观测时，高度角尤其有用：月亮在天空中的位置越高，通常越容易与地平线附近的霾区分开来。方位角则显示它所在的罗盘方向，帮助你找到正确的天空区域，同时避免朝着太阳的方向搜寻。
下面以一次观测计划为例：选择上弦月前后一个晴朗的午后。查看当地信息面板，确认月亮是否在地平线上方，以及它会出现在天空的哪个位置；然后在远离太阳的一片蓝色天空中寻找半明半暗的月面。如果一时没找到，可以等它升得更高，或等云层和霾移动后再试。若想观测其他月相，可以用月相日历查找上弦和下弦的日期，再结合当地情况确定观测时间。
按日期查询有助于把眼前所见与某一天联系起来：生日月亮工具会显示指定日期的月相、照明比例和月龄。这些工具解答的问题各不相同，但结合起来使用，能让你更容易在真实的天空中验证月亮的几何关系。观测要点很简单：寻找一轮受照面积足够大、能够显现出来，并且与太阳相隔足够远、可以安全观测的月亮。