La loi de la gravitation universelle, formulée par Sir Isaac Newton au XVIIe siècle, explique pourquoi la Lune tourne autour de la Terre. La loi stipule que chaque objet de l'univers attire tous les autres objets avec une force directement proportionnelle au produit de leurs masses et inversement proportionnelle au carré de la distance entre leurs centres.

Dans le cas de la Terre et de la Lune, la plus grande masse de la Terre exerce une attraction gravitationnelle plus forte sur la Lune que la masse de la Lune n'exerce sur la Terre. Cette différence de forces gravitationnelles crée une force déséquilibrée qui provoque une accélération de la Lune vers la Terre. Cette accélération produit un mouvement circulaire qui maintient la Lune en orbite autour de la Terre.