当月亮在高处时，它看起来很小。当月亮靠近地平线在低处时，它看起来会比平常大。这种大小的明显变化是一种视错觉，科学家称之为月球错觉。虽然自古以来人们就已经意识到这种错觉，但很难解释其发生的原因。
早在公元前4 世纪，希腊哲学家亚里士多德（Aristotle）就注意到，月亮在靠近地平线时比在天空中更远时看起来更大，他将这种现象归因于“光的反射”。他假设地球的大气层就像一个水透镜，放大了低挂的月亮、太阳和星星。希腊天文学家托勒密（Ptolemy）和克莱奥梅德斯（Cleomedes）也在公元2世纪提出了类似的理论。
这是记载最早人们对月亮错觉的解释，虽然这种解释并不正确。今天，科学家们已经证实了地球的大气层对月亮大小没有任何作用，地球大气层只会影响我们看到的月亮颜色。到目前为止，对于月亮错觉还没有一致的解释，但却有几种流行的理论。
艾宾浩斯错觉
1890年德国心理学家赫尔曼·艾宾浩斯 (Hermann Ebbinghaus) 指出，我们肉眼感知物体的大小会比较环境。将两个大小相同的圆圈用不同大小的圆圈包围，第一个圆圈被大圆圈包围，第二个圆圈被小圆圈包围。这时，第一个圆圈看起来更小，尽管它们大小相同。所以当月亮位于地平线时，周围的树木、房屋和山脉会作为参照物，使我们看到的月亮比平时要大得多。
▲大小完全相同的两个橙色圆圈，但是看起来感觉右边的那个比较大
蓬佐错觉
与艾宾浩斯错觉类似，以意大利心理学家马里奥·蓬佐 (Mario Ponzo) 命名的蓬佐错觉 (Ponzo illusion) 表明，人类的大脑根据物体的所处环境来判断它的大小，他通过画出两条完全相同的直线穿过一对向某点汇集的类似铁轨的直线向人们展示这种错觉。
上面那条直线显得长一些是因为我们认为根据直线透视原理那两条汇集的线其实是两条平行线逐渐向远方延伸。在这种情况下，我们就会认为上面那条线远一些因此也就长一点，因为如果远近不同的两个物体在视网膜上呈现出相同大小的像时，距离远的物体在实际上将比距离近的物体大。这种现象也被称为“铁路线错觉”。而在现实生活中，地平线附近的房屋、树木和其他物体可以作为“铁路线”，形成线性透视，使月亮看起来更大。
如何证明月亮错觉？
首先，可以用相机在月亮位于地平线时拍下它的照片。等几个小时使用相同的设置，拍摄另一张月球照片。比较两张照片中月亮的大小，你会发现它们是一样的大小。
另一种测试方法是拿一张纸并将其卷起来，使卷的边缘与地平线上满月的边缘相匹配。将纸卷粘贴到位。等待几个小时，然后透过纸卷看在空中的满月。你会发现卷的边缘再次完美贴合月球的边缘。
也有一个最简单的方法，当月亮出现在地平线上时，把头低下从双腿之间向后看，你会发现月亮大小与平常出现在天空中的大小差不多。
既然知道了月亮错觉，我们该如何利用视错觉拍出更大的月亮呢？首先当月亮升起时，将其它物体（树木、建筑物、人）放在前景中，以将月亮的大小与这些物体进行比较。它使我们上面解释的艾宾浩斯错觉起作用。月亮在房子后面升起时会比月亮周围没有任何东西时看起来更大。