Una mezza luna si verifica quando solo metà della porzione illuminata della luna è visibile dalla Terra. La fase della luna colloquialmente nota come mezza luna viene tecnicamente indicata come il primo quarto o fase del terzo trimestre.
Sebbene il sole illumini metà della sfera, la parte della sfera rivolta verso la Terra contiene solo la metà della porzione illuminata. L'altra parte della luna che affronta la Terra è metà del lato oscuro della luna. Quel lato della luna, che guarda lontano dal sole, non riflette alcuna luce e non è visibile agli spettatori sulla Terra. Mentre una metà della luna affronta la Terra e una metà della luna è illuminata, solo un quarto della luna è effettivamente visibile sulla Terra. Appiattiti in due dimensioni, gli spettatori sulla Terra percepiscono l'un quarto illuminato della luna come la metà di un cerchio bidimensionale, che porta al termine mezza luna.
Mentre la luna scorre da una nuova luna, la prima fase della mezza luna, chiamata fase del primo quarto, si verifica tra la mezzaluna crescente e le fasi gibbose inceranti. Dopo aver raggiunto la luna piena, la luna inizia a calare; la fase del terzo quarto si verifica dopo la fase gibbosa calante e prima della fase crescente calante.
