चंद्रमा एक प्राकृतिक उपग्रह होता है जो किसी ग्रह या उससे छोटे पिंड की परिक्रमा करता है। पृथ्वी का एक चंद्रमा है, लेकिन सौर मंडल में सैकड़ों चंद्रमा हैं। अकेले बृहस्पति के 90 से अधिक पुष्ट चंद्रमा हैं। शनि के 140 से अधिक चंद्रमा हैं। कुछ बड़े और गोल हैं, जैसे पृथ्वी का चंद्रमा और बृहस्पति का गैनीमेड। अन्य छोटे, अनियमित आकार के हैं और संभवतः क्षुद्रग्रहों द्वारा ग्रहण किए गए हैं।

चंद्रमाओं का निर्माण अलग-अलग तरीकों से होता है। पृथ्वी का चंद्रमा संभवतः मंगल ग्रह के आकार के किसी पिंड के पृथ्वी से टकराने के बाद बने मलबे से बना होगा। बृहस्पति और शनि के विशाल चंद्रमा संभवतः उसी गैस और धूल के डिस्क से बने होंगे जिससे ये ग्रह बने थे। नेपच्यून के ट्राइटन जैसे चंद्रमा, जो पृथ्वी के संपर्क में आए थे, कभी स्वतंत्र पिंड थे जो पृथ्वी के बहुत करीब आ गए थे।

चंद्रमा वैज्ञानिक दृष्टि से महत्वपूर्ण हैं। यूरोपा और एन्सेलेडस के सतह के नीचे महासागर हैं जिनमें जीवन की संभावना है। टाइटन में तरल मीथेन की झीलें और एक घना वायुमंडल है। आयो सौर मंडल का सबसे अधिक ज्वालामुखीय रूप से सक्रिय पिंड है। गैनीमेड का अपना चुंबकीय क्षेत्र है। प्रत्येक चंद्रमा अपने आप में एक दुनिया है।

चंद्रमा पृथ्वी को आकार देने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसका गुरुत्वाकर्षण ज्वार-भाटे को संचालित करता है, पृथ्वी के अक्षीय झुकाव को स्थिर रखता है, और पिछले छह दशकों से यह अन्वेषण का लक्ष्य रहा है। बारह मनुष्य इसकी सतह पर चल चुके हैं। और भी आने वाले हैं।