天上出现月牙是由于月球、地球和太阳之间的相对位置关系不断变化导致的。
月球本身不会发光，我们看到的月亮是被太阳照亮的部分，当月球绕地球运动时，从地球上看，月球被照亮的部分会呈现出不同的形状,这就是月相变化。
月牙是月相变化中的一种形态，随着月球相对于地球和太阳位置的改变，我们能看到的被照亮的月球部分逐渐从一条窄窄的弧形（月牙）开始，随着时间推移，被照亮部分越来越多，依次经历蛾眉月、上弦月、凸月，直到满月；之后又逐渐减少，经历凸月、下弦月、蛾眉月，再次回到月牙的形状。
