月亮错觉的发生是因为对天空距离的判断错误。视觉系统通过两种方式投射物体的大小，1）视角；2）判断距离。
对于视角，我们有以下关系：
所以，感知大小，保持视角不变是距离判断的函数：
您可以自己测试。拿出一个红色的正方形2厘米x 2厘米在白色的纸上，盯着它一会儿，然后删除红场不见了（这将产生一个负后像持续几秒钟），你会看到一个绿色的后像在纸上相同的大小。然后快速看远处的白色墙壁，你会看到一个更大的广场。
现在，当你看天空时（这被认为比实际更近），接近地平线时它会看得更远（实际上它会与地平线相遇），因此我们认为月亮更大（就像在红方实验中那样）。当月亮出现在地面结构的背景下时，月亮错觉尤其有效。
你可以通过拍摄月亮的照片来证明这是一个错误的判断，当月亮出现在地平线上时，它们各自的尺寸在尺子上是一样的。
以下是一个视觉指南：
还有超级月亮的现象，但这不是幻觉，而是因为月球围绕地球的轨道不是圆形的，而是椭圆形的。这将增加超级满月在近地点时的实际视角，但在地平线上看起来仍然更大。
